Auswirkungen von Toxic Metals auf die Lernfähigkeit und Verhalten

B. Windham (Ed)

I. Mechanisms of Developmental Schäden durch toxische Metalle.

Das menschliche Gehirn Formen und entwickelt sich über einen langen Zeitraum im Vergleich zu anderen Organen, mit Neuron Proliferation und Migration weiterhin in der postnatalen Periode.   Die Blut-Hirn-Schranke nicht vollständig bis zur Mitte des ersten Jahres des Lebens entwickelt.   Ebenso gibt es postnatalen Anstrengungen bei der Entwicklung von neuronalen Rezeptoren und Sendeanlagen sowie auf die Herstellung von Myelin.   Der Fötus wurde festgestellt, dass signifikante Exposition gegenüber toxischen Substanzen durch mütterlichen Blut und über die Plazenta zu bekommen, mit fötalem Gehalt an giftigen Metalle oft höher als die von mütterlichem Blut (19,30-32,41,42,169 b).   Ebenso Säuglinge gefunden worden, um substanzielle Exposition Giften, wie Quecksilber und organische Chlorverbindungen, dass ihre Mutter ausgesetzt ist, durch Stillen (26,30-32,101,107,169 b) erhalten.   Andere toxische Expositionen sind auch sehr häufig, wie in Abschnitt IV dokumentiert.   

Die Inzidenz von neurotoxischen oder   Immunsystem reaktiven Bedingungen wie Autismus, Schizophrenie, ADD, Legasthenie, Lernschwierigkeiten, etc. haben rapide zugenommen in den letzten Jahren (2,80-82,113-115,143,144,149,169).   Ein kürzlich veröffentlichter Bericht des National Research Council ergab, dass 50% aller Schwangerschaften in den USA bewirkt nun prä-oder postnatale Mortalität signifikante Geburtsschäden, Entwicklungsstörungen neurologische Probleme oder anderweitig chronisch ungesunde Babys (82).   Es hat eine ähnliche starke Anstieg der Entwicklungsbedingungen in kanadischen Kinder (132), einschließlich der Erhöhung von Lernbehinderungen und Verhaltensstörungen, Asthma und Allergien und Krebs im Kindesalter.   Nicht alle Kinder sind gleichermaßen von einem bestimmten Niveau von toxischen Risiken betroffen sind, und die Anfälligkeit Faktoren wie Immunreaktivität, haben genetische Faktoren Fähigkeit, giftige Metalle und andere toxische Expositionen ausscheiden wichtigsten Einflüsse auf toxische Wirkungen.

A 2009 Studie fand heraus, dass anorganische Quecksilber in Menschen wurden rapide in den letzten Jahren (177). Es verwendet Daten aus dem US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention National Health Nutrition Examination Survey (NHANES) Feststellung, dass, während anorganische Quecksilber im Blut von 2 Prozent der Frauen im Alter von 18 bis 49 in der 1999-2000 NHANES Studie festgestellt wurde, stieg dieser Ebene bis 30 Prozent der Frauen, die von 2005-2006. Umfragen in allen Staaten mit Haar Tests haben gefährliche Konzentrationen von Quecksilber in durchschnittlich 22% der Bevölkerung gefunden, mit über 30% in einigen Staaten wie Florida und New York (178).

Studien und klinischen Erfahrungen bei der Behandlung Kliniken konsequent, dass Magen-Darm-, immunologische und metabolische Probleme bei Kindern mit ADHS, die auf pränatale und neonatale Exposition gegenüber toxischen Substanzen mit viel wobei diese Impfungen im Zusammenhang beziehen, werden gefunden gefunden. (173) Lower GI Dysfunktion , Enzym Mängel und Beeinträchtigungen der Leberfunktion Entgiftungswege sind sehr häufig. Viele ADHS / Autismus-Patienten haben "leaky gut"-Syndrom, und die Unfähigkeit, Weizengluten und Milch-Kasein zu verdauen, was zu neurotoxischen Substanzen im Blut mit erheblichen nachteiligen Verhaltens Auswirkungen geworfen.

  Exposition gegenüber toxischen Chemikalien oder ökologische Faktoren scheinen eine Rolle in mindestens 28 Prozent der vier Millionen US-Kinder pro Jahr geboren (6-23), mit mindestens 1 in 6 mit einem der neurologischen Erkrankungen zuvor aufgeführten nach dem US Census Bureau (82c).    US EPA schätzt, dass mehr als 3 Millionen von ihnen verwandt sind oder Quecksilbervergiftung führen, mit ca. 25% der US-Kinder bekommen Quecksilberbelastung in gefährlichen Höhen (2,41,81,108).    Es gibt Hinweise darauf, dass mehr als 60.000 Kinder geboren werden jedes Jahr mit neurologischen Beeinträchtigungen durch Methyl-Quecksilber (107,2), mit noch höheren Ausmaß der Exposition und Wertminderungen aus zwei anderen Quellen, Impfstoffe und Mutter Amalgamfüllungen (81.169 ab).   

II.   Ausmaß der Exposition von Kindern gegenüber Toxic Metals

      Das US Center for Disease Control zählt toxische Metalle als die Nummer eins für Umwelt und Gesundheit Bedrohung für Kinder, beeinträchtigen große Zahl von Kindern in den USA jedes Jahr Tausende in Florida (1-4,108).     Nach einer EPA / ATSDR Einschätzung, die giftige Metalle Blei, Quecksilber und Arsen sind die Besten 3 toxics mit den meisten negativen gesundheitlichen Auswirkungen auf die öffentlichen basierte auf Toxizität und aktuellen Exposition in den USA (1),   mit Cadmium, Chrom und Nickel auch hoch aufgeführt. Nach Angaben der American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, schätzungsweise einer von 6 Kindern in den USA haben die Blutspiegel von Blei im toxischen Bereich (87), und Studien schätzen, dass mehr als 12 Millionen Kinder von Lernen, Entwicklungsstörungen leiden, und Verhaltensstörungen Behinderungen einschließlich ADD, Autismus, Schizophrenie und geistige Retardierung (87,82,42,113,149,157).   Eine große Zahl von Menschen gefunden worden, um allergische Bedingungen und immunreaktiven Autoimmunerkrankungen aufgrund der toxischen Metallen, insbesondere anorganische Quecksilber und Nickel (28,29,59) haben.   Diese Metalle haben auch festgestellt, um die zellulären ATP Energiefunktion vermindern und chronische Müdigkeit 28, 29,59,170) verbunden werden.   Einer der Mechanismen, dokumentiert verursacht intestinale Dysbiose was zu einer schlechten Vitamin-und Mineral-Absorption (112) und " leaky gut ".

Das Ausmaß der Exposition in den meisten Säuglingen Quecksilber Thimerosal wurde festgestellt, dass ein Vielfaches höher sein als die Bundesregierung Grenzwerte für Quecksilber-Exposition (81.122.169).    Der größte Anstieg in der neurologischen Problemen wurde bei Säuglingen (2,80-82) war mit einem Anstieg bei Autismus Fällen auf über 500.000 (2,80-82,169)    eine über 500% ige Steigerung auf ein Niveau von fast 1 pro 300 Kinder in den letzten zehn Jahren (80) und ist damit die dritte häufigste chronische Kindheit Zustand, zusammen mit   ähnliche Erhöhungen der ADD (2,41,83,88,143,149,169 a, 172).   Nach Angaben der American Academy of Pediatrics zwischen 4 bis 12% aller Kinder im schulpflichtigen Alter werden von ADHD (144) betroffen und eine ähnliche Zahl haben einen gewissen Grad von Legasthenie (41). Wie groß Befragungen von elementarer Ebene Schülerdaten findet viel höheren Ebenen-mit über 20% der Grundschule Jungen in einigen Bereichen, die für ADD (143) behandelt. Ähnliche Werte der Kinder haben sich Stimmung oder Angststörungen haben.   Mindestens 4% der Erwachsenen haben auch festgestellt, dass ADHS-Symptome (176) haben.   Studien haben gezeigt, dass die langfristige Verwendung von Stimulanzien häufigsten sind nicht wirksam auf lange Sicht und verursacht erhebliche nachteilige neurologischen und Auswirkungen auf die Gesundheit (145, 172), gibt es effektivere Möglichkeiten, um mit solchen Bedingungen ohne solche Nebenwirkungen einschließlich Umgang mit umgehen die zugrunde liegenden Ursachen (172.173.175.176) und Ernährung, Bewegung, und Ergänzung Möglichkeiten, die sich mit den zugrunde liegenden Mängel (172).

    Die Schwermetallen (Blei, Quecksilber, Cadmium, Nickel) dazu neigen, in der Luft und in der Nahrungskette zusammen mit anderen toxischen Metallen wie Aluminium und konzentrieren, die Erleichterung Metall-Vergiftung, die das am weitesten verbreitete Erkrankung Umwelt in den USA (1-4 ist, 34).    Quecksilber und Cadmium aus Emissionen aus der Verbrennung auch der sich in den Küstenregionen Flussmündungen und Binnengewässern Gewässersedimente und sind weit verbreitet in Muscheln und andere org nismen (34-36).   Quecksilber und Cadmium sind extrem giftig auf sehr niedrigem Niveau und haben schwerwiegende Auswirkungen auf die Organismen in Gewässern, die ihnen (34,2) zu akkumulieren. Diese Schwermetalle sind auch gefunden worden, um das endokrine System stören Chemikalien sein und haben sich zu sein, die Auswirkungen auf das Hormonsystem und das Fortpflanzungssystem von Fischen, Tieren und Menschen,   ähnlich wie die Fortpflanzung und Entwicklung Auswirkungen von chlororganischen Chemikalien (30,33,155,170).    Östrogene Chemikalien wie Quecksilber in Florida Wildtieren auf einem Niveau fest, dass feminisierte Männchen in dem Maße nicht in der Lage zu reproduzieren, und auch negative Auswirkungen auf die weiblichen Fortpflanzungsorgane (33,36) hatte.   Ähnliche Effekte wurden auch beim Menschen (33, 37155170) dokumentiert.

  III. Auswirkungen auf die Entwicklung von giftigen Metallen Kognitive Fähigkeiten und Verhalten.

  Studien haben gezeigt, daß Schwermetalle wie Quecksilber, Cadmium, Blei, Aluminium, Zinn und chemischen synaptischen Übertragung beeinträchtigen im Gehirn und des peripheren und zentralen Nervensystems ^{(19,24,25,37-40,57,154,169,170).}   Sie haben auch gefunden worden, um Gehirn und zellulären Calcium-Spiegel wesentlich beeinflussen viele Körperfunktionen stören: wie (a) Calcium-Spiegel im Gehirn beeinflussen die kognitive Entwicklung und degenerative Erkrankungen des ZNS (5,28,170,74)   (B) Kalzium-abhängige Freisetzung von Neurotransmittern die ergibt niedrigen Niveau von Serotonin, Noradrenalin und Acetylcholin (5,19,28,44-47,83, 110.170) - bezogen auf   Stimmung und Motivation;   (C) Calcium-Natrium zellulären ATP Pumpe Prozesse beeinflussen zelluläre Ernährung und Energie Produktionsprozessen (5,28,170), (d) Kalzium in Knochen verursacht skelettalen osteodystery (5,74) .       Toxische Metalle auch gefunden worden, um zelluläre Übertragung und Ebenen der anderen wichtigen Mineralien und Nährstoffen, die signifikante neurologischen und Gesundheitsschäden wie Magnesium, Lithium, Zink, Eisen zu beeinträchtigen, Vitamine B-6-12 & B1 (5, 27,46, 68,75,83,104,160-163,170,170).   Basierend auf Tausenden von Haaren Tests sind mindestens 20% der Amerikaner an Magnesium und Lithium (5,68,76,83) mangelhaft, mit Zinkmangel auch üblich (123.160.163) und Eisenmangel (162).    Die resultierende Mangel   so essentieller Nährstoffe hat sich gezeigt, toxisches Metall neurologischen Schäden (5,74,75,83,160,170) zu erhöhen.   Liquor   Magnesium wurde als signifikant niedriger bei Depression und Anpassungsstörung und in diejenigen, Selbstmord (166) versucht.

         Ein Großteil der entwicklungspolitischen Effekte von Quecksilber (und andere giftige Metalle) sind auf pränatale und neonatale Exposition Schäden an der Entwicklung von endokrinen (Hormon-) System (155,169,32 c). Eine kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass pränatale Hg Exposition mit niedrigeren Punktzahlen in neurodevelopmental Screening korreliert ist, aber um so mehr in der sprachlichen Weg (32c).   Pränatale und neonatale giftiges Metall Exposition gegenüber   Quecksilber, Blei, haben Arsen, Cadmium, Nickel und Aluminium in medizinischen Publikationen und medizinische Texte dokumentiert worden, um häufig und weit verbreitet neurologischen und psychologischen Wirkungen, einschließlich Depression, Angst, Zwangsstörungen, soziale Defizite, anderen affektiven Störungen, Schizophrenie, Anorexie verursachen, kognitive Beeinträchtigungen, ADHS, Autismus, Krampfanfälle, etc. (48,113-115,153-155, 157.169.170).    Kinder mit Autismus hatten signifikant (2,1-fache) höheren Niveaus von Quecksilber in Milchzähne, aber ähnliche Mengen an Blei und ähnliche Mengen an Zink. Kinder mit Autismus hatten auch signifikant höhere Nutzung von oralen Antibiotika während der ersten 12 mo des Lebens. Milchzähne sind ein gutes Maß für die kumulative Exposition gegenüber toxischen Metallen während der fetalen Entwicklung und der frühen Kindheit (168).

     Studien haben auch Schwermetalle festgestellt Glutathion und binden an Protein gebundene Sulfhydrylgruppen SH-Gruppen führen, was zu einer Hemmung der SH-enthaltenden Enzyme und Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies wie Superoxid-Ionen, Wasserstoffperoxid und Hydroxylradikal (39,41,45 - 47.101.105.139.169, 170).   Zusätzlich zur Bildung starker Bindungen mit SH und andere Gruppen, wie OH, NH2, und Cl in Aminosäuren, die mit basischen enzymatische Prozesse stören, üben toxische Metalle Teil ihrer toxischen Wirkungen durch Ersetzen wesentlichen Metalle wie Zink an den Standorten Enzyme. Ein Beispiel hierfür ist das Quecksilber die Deaktivierung des Metallothionein-Protein, die für den Transport und die Entgiftung von Metallen ist.    Quecksilber hemmt Schwefelsubstituenten im MT und im Falle von intestinalen Zellmembranen inaktiviert MT, das normalerweise binden Kupferionen (125.141), was eine Ansammlung von Kupfer zu toxischen Mengen in vielen und Fehlfunktion des Zn / Cu-SOD Funktion.   Ein weiterer großer Studie (114) fand ein hoher Prozentsatz von autistisch und PDD Kinder sind besonders anfällig für Metalle durch die unsachgemäße Funktionieren ihrer Metallothionein Entgiftung, und dass mit der richtigen Behandlung meisten erholen.     Quecksilber ist auch gefunden worden, um einen Teil in neuronalen Probleme spielen durch Blockierung des P-450 enzymatischen Prozess (141).        Mercury induzierten reaktiven Sauerstoffspezies und Lipidperoxidation wurde festgestellt, dass ein wichtiger Faktor in Quecksilbers Neurotoxizität, zusammen mit, was zu verringerten Niveaus von Glutathion Peroxidation und Superoxid dismustase (SOD) (39). Dies wurde festgestellt, dass ein wichtiger Faktor in der neurologischen und immunologischen Schäden durch die Schwermetalle, einschließlich der Schäden an Mitochondrien und DNA (37-40,170) Sowie chronische Autoimmunkrankheiten und Erkrankungen (29) .   Kurkuma (Curcumin) hat eine starke antioxidative Wirkung und   Es wurde gezeigt, Lipidperoxidation und toxische Wirkungen von Metallen entgegenzuwirken und um die toxischen Wirkungen von Metallen wie zB Kupfer, Blei, Cadmium, etc. (171) zu reduzieren.     

Die Wirkungen auf die DNA sind ein Faktor in mehreren der toxischen Metallen wie Arsen, Beryllium, Cadmium, Chrom und Nickel ist bekannt Karzinogene (147), aber eine chronische Exposition gegenüber anderen toxischen Metallen wie Quecksilber, sind ebenfalls bekannt, um Krebs durch ihre Förderung DNA-Effekte und Unterdrückung des Immunsystems (170).   

          Metals durch Bindung an SH Radikale in Proteinen und anderen solchen Gruppen kann Autoimmunität durch Modifizierung von Proteinen, die über T-Zellen zu aktivieren führen B-Zellen, die auf das veränderte Proteine induzieren Autoimmunität sowie das Verursachen aberrante MHC II-Expression auf veränderte Zielzellen (136).      Studien haben auch Quecksilber gefunden und führen Ursache Autoantikörper gegen neuronale Proteine, Neurofilamente und Myelin basisches Protein (137, 155,45) und Abwehrmechanismen sind ein wichtiger Faktor in Neurotoxizität von Metallen bei Erkrankungen wie Autismus gesehen und ADD (98b, 169 )

          Obwohl Impfungen die größte Quelle von Quecksilber bei Säuglingen zu sein scheinen, ist Quecksilber gefunden worden, um von der Mutter auf den Fötus über die Plazenta übertragen und reichern sich in den Fötus zu höheren Niveau als in dem Blut der Mutter (30.169 b).   Muttermilch von Frauen, die Amalgamfüllungen haben, ist die zweitgrößte Quelle von Quecksilber bei Säuglingen und Kleinkindern (169b, 69), aber   isst viel Fisch wurde ebenfalls gefunden, dass eine wesentliche Quelle von Methylquecksilber (101) liegen.     Milch erhöht die Bioverfügbarkeit und Speicherung von Quecksilber durch so viel wie double (169b, 131,31) und Quecksilber wird häufig in der Muttermilch und der Fötus viel höhere als die in der Mutter Geweben (169b, 31) gespeichert. Quecksilber wird vor allem durch die Bindung an Casein (131,92) übertragen. Das Niveau des Quecksilbers in der Muttermilch erwies sich signifikant mit der Anzahl von Amalgamfüllungen (31.169 b) korreliert werden, mit Milch von Müttern mit 7 oder mehr Schußfäden mit in Milch ca. 10-fache des amalgamfreie Mütter. Das Quecksilber in der Milch von 0,2 bis 6,9 ug / L. Prenatal Quecksilberbelastung der Stichprobe lag auch entwicklungspolitisch beschädigen die Metalle Detox-System der Leber, die zu einer Akkumulation und Toxizität von späteren Metallen Exposition (169b) führen kann.   

      Hohe Blei, haben Kupfer, Mangan oder Quecksilberbelastung wurde festgestellt, dass mit Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom mit Hyperaktivität (ADHD), Gedächtnisstörungen, Impulsivität, Wut, Aggression in Verbindung gebracht werden,   Unfähigkeit, unangemessen reagiert, Jugendkriminalität und Kriminalität zu hemmen (19,20 a ,21,61,62,83,122,133,134,145,150-155, 159.169).   Mercury hat sich ein Faktor in Wut, aggressives Verhalten, Depressionen, Zwangsstörungen Verhalten (OCD), ADD, Autismus, Schizophrenie, suizidales Verhalten, Lernstörungen, Angstzustände, Stimmungsschwankungen und Gedächtnisprobleme (135,133,149,150,153-155,157,169,170,15,113 sein - 115).    Es wurde festgestellt, daß überschüssige Mengen an Kupfer kann Gewaltverhalten bei Kindern (124,115,15,114) verursachen.     A Studie, die die Effekte von Zink und Kupfer auf das Verhalten von schizophrenen Patienten verglichen Blut Zink und Kupfer im Straf-und noncriminal schizophrenen Patienten untersucht gefunden kriminelle Subjekte haben einen deutlich geringeren Zinkgehalt und Bedeut. höheren Kupfer-Spiegel als nicht-kriminelle Subjekte (165).

          Mangan Toxizität ist seit langem bekannt, mit impulsiven und gewalttätiges Verhalten (37, 61a, 134.151) zugeordnet werden. Blei wurde auch das Thema der umfangreichen Forschung zu dokumentieren seine Beziehung zu all diesen Bedingungen (19-21,61, etc.).   Basierend auf einer nationalen Stichprobe von Kindern, gibt es eine signifikante assoc. von Blei Belastung des Körpers mit aggressivem Verhalten, Kriminalität, Jugendkriminalität, Verhaltensstörungen (62b).     Von der Regierung der neuesten Zählung, 2,2 Prozent der Kinder im Alter von 1 bis 5, in den Vereinigten Staaten - 300.000 Kinder - haben einen Bleigehalt im Blut, der größer als oder gleich 10 Mikrogramm pro Deziliter Blut, ein Niveau, dass Studien haben gezeigt, dass zugeordnet werden soll mit negativen Auswirkungen.   In einer neueren Studie nach Adjustierung für Kovariaten und Wechselwirkungen und Entfernung von noninfluential Kovariaten waren rechtskräftig Delinquenten viermal häufiger zu Knochen Bleikonzentrationen haben> 25 ppm als die Kontrollen (21a).

      Hohe Niveaus Aluminium haben sich zu Enzephalopathien und Demenz (49, 15) bezogen werden. Noten für Spannung, Depression, Wut, Müdigkeit und Verwirrung Exposition von Arbeitnehmern gegenüber Aluminium für mehr als zehn Jahre waren deutlich mehr als in nicht-exponierten Kontrollen (49). "Jüngste Studien deuten darauf hin, dass Aluminium zu neurologischen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit, senile und präsenile Demenz, Schwerfälligkeit der Bewegungen, schwankender beim Gehen, und die Unfähigkeit, richtig ausspricht trägt".    Arsen, wie die meisten anderen Metallen wurde in Studien mit neurologischen, vaskulären, dermatologischen und krebserzeugende Wirkung, zusammen mit Auswirkungen auf die Fortpflanzungsfähigkeit (100,15 c) zugeordnet werden gefunden. Langfristige Exposition gegenüber aufgenommenen Arsen wurde dokumentiert, periphere arterielle Verschlusskrankheit, cartoid Arteriosklerose, koronare Herzkrankheit, und Hirninfarkt in einer Dosis-Wirkungs-Beziehung zu induzieren.   Ein Vergleich der Bereiche mit höheren Konzentrationen von Arsen in der Wasserversorgung gefunden höheren fötalen und Kindersterblichkeit in Gebieten mit höheren Arsen und höhere Krebsraten.   Cadmium ist auch ein bekanntes Karzinogen (100c, d).    Einige der Auswirkungen auf die Entwicklung dokumentiert durch niedrige toxische Metall Exposition verursacht werden sind Entwicklungsverzögerungen, Wachstumsstörungen, langsamere Reaktionszeiten, verminderte intellektuelle Fähigkeiten, Verhalten, schlechte Balance und Motorik, Hörverlust, Aufmerksamkeits-Defizit-Störung, etc. (19159169170 usw.)

     Viele Personen gefunden wurden, um eine erhöhte Empfindlichkeit auf toxische Metalle je genetischen Empfindlichkeit und letzten Exposition gegenüber toxischen Substanzen (28,29).    Nickel Belichtung ist üblich und Nickel Belichtung hat sich deutlich auf perinatale unthriftiness und Mortalität im Tierversuch zusammenhängen.   Eine große Zahl von Menschen, die von allergischen Erkrankungen wie Ekzemen und Psoriasis vulgaris (59) und schweren Autoimmunerkrankungen wie Lupus und CFS beeinflusst haben sich immunreaktive zu Nickel oder Quecksilber (28,29,59,43 a, 170) zu sein

  Andere Mittel einschließlich Quecksilber sind dafür bekannt, in endokrinen Systems Organen wie der Hypophyse, der Schilddrüse und Hypothalamus zu sammeln und Hormonspiegel und endokrine System Entwicklung im entscheidenden Perioden der Entwicklung (33, 37,27,109,111,155,170) ändern.   Solche Effekte sind in der Regel dauerhaft und beeinflussen das Individuum während ihrer gesamten Lebensdauer.    Schwangere Frauen, die von Hypothyreose (Unterfunktion der Schilddrüse) leiden, haben ein viermal höheres Risiko für eine Fehlgeburt während des zweiten Trimesters als diejenigen, die dies nicht tun, und Frauen mit unbehandelten Schilddrüsen-Mangel waren vier-mal häufiger ein Kind mit einer Entwicklungsstörung Behinderungen und unteren IQ (111).    Einige der dokumentierten Auswirkungen der Exposition gegenüber toxischen Metallen umfassen wesentliche Lern-und Verhaltensstörungen Behinderungen, geistige Retardierung, Autismus, etc.   Aber auch einige der relativ subtile Effekte, die gefunden wurden, um wie kleine Rückgänge in IQ, Aufmerksamkeitsspanne und Verbindungen zu Delinquenz auftreten und   Gewalt, können, wenn sie auftreten, in relativ großer Zahl im Laufe eines Lebens haben potenziell schwerwiegenden Folgen für den Einzelnen wie auch für die Gesellschaft (21,26,37,41,42,113-115,155).

  Die Inzidenz von neurologischen Erkrankungen bei Kindern wie Autismus hat über 500% in den letzten zehn Jahren (80143149169) erhöht, zusammen mit ähnlichen Anstieg der ADD und anderen tiefgreifenden Entwicklungsstörung Erkrankungen (PDD).   Autismus ist eine Bedingung, die unbekannt vor den 1940er Jahren war, aber deren Häufigkeit hat sich so rasant, dass es derzeit die dritte führende Kindheit neurologischen Erkrankungen und die aktuelle Inzidenz bei etwa 1 in 300 und 1 in 150 in einigen Gemeinden in Maryland befragten (80 gestiegen ).   Millionen von Kindern sind derzeit mit PDD Bedingungen behaftet.    Quecksilber und anderen toxischen Metallen haben sich ein Faktor bei den meisten der getesteten (81,99,153,169) betragen.   Impfungen, die Quecksilber Thimerosal Verwendung als Konservierungsmittel scheinen eine gemeinsame und ursächlicher Faktor in diesen Bedingungen sowie SIDS (81,83,99,122,149,169) sein. Eine Studie an der US-CDC und followup Studien gefunden "statistisch signifikante Zusammenhänge" zwischen bestimmten neurologischen   Entwicklungsstörungen wie Aufmerksamkeits-Defizit-Störung (ADS) und Autismus mit der Exposition gegenüber Quecksilber aus Thiomersal-haltigen Impfstoffen vor dem Alter von 6 Monaten (122.149.169).   

Die Autoren einer neuen Studie von Thiomersal Entwicklungsstörungen (149b)   schreiben:

"Unsere Studien ... nachweisen, dass Quecksilber, Schwermetalle und der Impfstoff Konservierungsmittel Thiomersal potently mit [Methioninsynthase] Aktivierung stören und beeinträchtigen Folat-abhängige Methylierung. Da jeder dieser Agenten Entwicklungsstörungen in Verbindung gebracht wurde, deuten unsere Ergebnisse, dass eine beeinträchtigte Methylierung, besonders beeinträchtigt DNA-Methylierung in Reaktion auf Wachstumsfaktoren, kann ein wichtiger molekularer Mechanismus führt zu Entwicklungsstörungen sein. " Unter Berufung auf Stajich et al 2002 (J Peds) und Pichichero et al 2002 (Lancet), schreiben Waly et al:

"Eine einzige Thiomersal-haltigen Impfung produziert akuten Ethylquecksilber Blutspiegel von 10-30nm ... und Blutproben in 2-Monate alten Säuglinge, 3-20 Tage nach der Impfung erhalten, enthalten 3,8-20,6 nM Ethylquecksilber ... Unsere Studien Deshalb zeigen das Potenzial für Thiomersal, um nachteilige Auswirkungen auf [Methioninsynthase] Aktivität bei Konzentrationen deutlich unter dem Niveau von einzelnen Thiomersal-haltigen Impfstoffe verursachen.

         Eine direkte Mechanismus mit Quecksilber die Hemmung der zellulären enzymatische Prozesse durch Bindung mit dem Hydroxyl-Radikal (SH) in Aminosäuren scheint ein wesentlicher Teil der Verbindung zu diesen allergischen / immunreaktiven Bedingungen (81,83,89-91,97,105,170) sein. Zum Beispiel wurde gefunden, Quecksilber stark hemmen die Aktivität von Xanthinoxidase und dipeptyl Peptidase (DPP IV), die bei der Verdauung von dem Milchprotein Kasein (89,91,93) benötigt werden,   und das gleiche Protein, das Cluster-Differenzierungsantigen 26 ist   (CD26) die hilft T-Lymphozyten-Aktivierung. CD26 or DPPIV is a cell surfact glycoprotein that is very susceptible to inactivation by mercury binding to its cysteinyl domain . Mercury and other toxic metals also inhibit binding of opioid receptor agonists to opioid receptors, while magnesium stimulates binding to opioid receptors( 89). Studies involving a large sample of autistic and schizophrenic patients found that over 90 % of those tested had high levels of the milk protein beta-casomorphin-7 in their blood and urine and defective enzymatic processes for digesting milk protein(92,93,83), and similarly for the corresponding enzyme needed to digest wheat gluten(92,94).The studies found high levels of Ig A antigen specific antibodies for casein, lactalbumin and beta-lactoglovulin and IgG and IgM for casein.    Beta-casomorphine-7   is a morphine like compound that results in neural dysfunction (92), as well as being a direct histamine releaser in humans and inducing skin reactions (91c,92).   Similarly many also had a corresponding form of   gluten protein(94).    Elimination of milk and wheat products and sulfur foods from the diet has been found to improve the condition.   A double blind study using a potent opiate antagonist, naltrexone( NAL), produced significant reduction in autistic symptomology among the 56% most responsive to opioid effects(95).   The behavioral improvements was accompanied by alterations in the distribution of the major lymphocyte subsets, with a significant increase in the T-helper-inducers and a significant reduction of the T-cytotoxic-suppressors and a normalization of the CD4/CD8 ratio.    Studies have found mercury causes increased levels of the CD8 T-cytotoxic- suppressors( 96).    As noted previously, such populations of patients have also been found to have high levels of mercury and to recover after mercury detox (29 ,81,83,99,170 ).   As mercury levels are reduced, the protein binding is reduced and improvement in the enzymatic process occurs (29 ,83,170 ).

  Additional cellular level enzymatic effects of mercury's binding with proteins include blockage of sulfur oxidation processes and neurotransmitter amino acids   which have been found to be significant factors in many autistics(90,97,105,83), plus enzymatic processes involving vitamins B6 and B12, with effects on the cytochrome-C energy processes as well.  

The activating enzyme B6-kinase is totally inhibited in the intestine at extremely low levels (nanamolar) of mercury( 121), with similar effects on B12.    Epson salts (magnesium sulfate )baths , supplementation with the p5p form of Vit B6 and vit B12 shots are methods of dealing with these enzymatic blockages that have been found effective by those treating such conditions. Vit B complex and Vit E ammeliorate methyl mercury effects (158).   Mercury and toxic metals have also been found to have   adverse effects on cellular mineral levels of calcium, magnesium, zinc, and lithium(46,170,83,154).   Supplementing with these minerals has also been found to be effective in the majority of cases(46,68-70)    Another of the results of these toxic exposures and enzymatic blockages is the effect on the liver and dysfunction of the liver detoxification processes which autistic children have been found to have(81,97,169).   All of the autistic cases tested were found to have high toxic exposures/effects and liver detoxification profiles outside of normal( 81c,169).

    According to studies reviewed, over 20% of the children in the US have had their health or learning significantly adversely affected by toxic metals such as mercury, lead, and cadmium; and over 50% of children in some urban areas have been adversely affected.   Significant behavioral effects were also documented.   Such effects similarly affect   adults (37,170).      Viele   epidemiologist believe the evidence demonstrates that over 50% of all US children have had their learning ability or mental state significantly adversely affected by prenatal and/or postnatal exposure to toxic substances(1,2,32c,87,108,etc.).     The toxic metals have been documented to be reproductive and developmental toxins, causing birth defects and damaging fetal development, as well as neurological effects, developmental delays, learning disabilities, depression, and behavioral abnormalities in many otherwise normal-appearing children (5-33 ,37 -42,48,66,83, 84,112-115,151-155,169).

Prenatal exposure to 7 heavy metals was measured in a population of pregnant women at approximately 17 weeks gestation( 9).   Follow-up tests on the infants at 3 years of age found that the combined prenatal toxic exposure score was negatively related to performance on the McCarthy Scales of Children's Abilities and positively related to the number of childhood illnesses reported.     Many   similar studies measuring child hair levels of the toxic metals aluminum, arsenic,   cadmium, lead, and mercury have found that these toxic metals have significant effects on learning ability and cognitive performance, explaining as much as 20 % of cognitive differences among randomly tested children who have low levels of exposure not exceeding health guidelines for exposure to any of these metals(6-15,17,19).   These toxic metals have been found to have synergistic negative effects on childhood development and cognitive ability( 8,13-15,66).

      Among those more significantly affected by neurological deficits or problems, the affects appear even more significant.   Comparison of groups of children who are mentally retarded or significantly learning disabled to normal controls found significantly higher levels of toxic metals in the affected groups(7,11,17,18,21), with the level of the toxic metals and minerals known to be affected by them correctly identifying those with significant disabilities in from 90 to 98% of cases in the studies.     A study of rural children with subtoxic exposure levels found significantly higher levels of lead and cadmium in a group of mildly retarded/borderline intelligence( IQ 55-84) than controls(11).      76% of the study group had one of 5 toxic metals exceeding the lab's upper safety limit.

Eine große Studie ergab, dass die Haare Cadmium Ebene hoch korreliert mit und prädiktive sehr deutliche Lernschwierigkeiten oder geistiger Retardierung (18).     Über 90% der Befragten mit Haaren Cadmium-Gehalte von 0,4 Teilen pro Million oder mehr gefunden zu erheblichen Behinderungen und über 95% der Patienten mit Werten über 0,7 waren geistig zurückgeblieben.   In einer Gruppe von Studenten mit normalen Bereich IQs, die ein Fachgebiet auf einem standardisierten Test (paradigmatische LD) gescheitert, Cadmium die Gruppen und führen Haar signifikant höher als bei den Kontrollen und Hair Metal Ebenen mit Lithium-Konzentrationen enthalten korrekt getrennt die Gruppen mit 95 % Genauigkeit (7).   Durchschnittliche Haar Cadmium-Gehalte in der Gruppe mit Lernschwierigkeiten betrug 1,7 ppm.     Ähnliche Erkenntnisse über toxische Metall Exposition wurden für legasthene Kinder (10), schizophrene Kinder (16.157) und autistischen Kindern (16) gefunden.   Eine Studie der legasthene Kinder mit normalem Intelligenzquotienten fanden die Legastheniker Gruppe hatte eine Cadmium Haar Ebene durchschnittlich 2,6 ppm, 25 mal höher als bei der Kontrollgruppe (10) und mehr als das Maximum der normalen akzeptablen Bereich.   Der Legastheniker Gruppe hatte auch etwas höher Aluminium und Kupfer Ebenen.   Studien von Gruppen mit Schizophrenie haben erhöhte Spiegel an Kupfer und Quecksilber und reduzierte Gehalte an Zink, Magnesium und Calcium, die bekanntlich durch Schwermetalle gehemmt werden gefunden und beeinflussen Neurotransmitterniveaus (113,49). Ergebnisse einer Studie an einem Lehrkrankenhaus zeigte, dass Cadmium deutlich wurde Depressiven erhöht   und Manie Patienten reduziert. Blei wurde in Depressiven erhöht   und Schizophrenen   aber nicht in der Manie Patienten. Serum Zink wurde in allen psychiatrischen Patienten (164) reduziert. Eine Gruppe von Gewalttätern hatten Bedeut. Höhere Haar Blei und Cadmium-Gehalte als gewaltfreie Kontrollen (62b).

         Diese toxischen Metallen wurden ebenfalls ähnlich signifikante Verhaltens-und emotionale Auswirkungen auf Kinder und Erwachsene (6-8,11,14-16,19,21,83,169,170) gefunden haben.    Eine Gruppe von Studenten wurden von ihren Klassenlehrer erzielte   auf der Walker Problem Behavior Checklist Identification (WPBIC).   Ein kombiniertes Haar-Ebene Punktzahl Quecksilber, wurde Blei, Arsen, Cadmium und Aluminium zufolge deutlich erhöht Partituren auf den WPBIC Subskalen gemessen bezogen werden Schauspiel-, störten Peer-Beziehungen, Unreife und die Gesamtpunktzahl (6) bei einer Bevölkerung von Studierende mit keinen bekannten akuten Expositionen.   Die kombinierte Metalle Punktzahl erklärte 23% der Differenz der gesamten WPBIC Gäste und 16 bis 29% der Unterschiede auf den Subskalen für den Rückzug, handelnd, störten Peer-Beziehungen, Ablenkbarkeit, und Unreife (6).    Ähnliche Ergebnisse wurden in anderen Studien gefunden, und haben sich Auswirkungen nicht nur im Klassenzimmer, sondern auf die Beziehungen zu Hause haben, auf Fahrgewohnheiten,   und auf die Arbeitsleistung.

      Studien haben Hinweise darauf gefunden, dass   abnorme Metall und Spurenelementen durch Metall Exposition betroffen scheinen ein Faktor mit aggressiven oder gewalttätigen Verhaltens (37,48,60-63,110,115,21) in Verbindung gebracht werden, und dass die Haare Spurenmetall Analysen kann ein nützliches Werkzeug für die Identifizierung die anfällig sind für ein solches Verhalten sein .   Es wurde festgestellt, daß überschüssige Mengen an Kupfer kann Gewaltverhalten bei Kindern (124.115) verursachen.   Ein Mechanismus gefunden, mit toxischen Metallen und Pestiziden Bezug auf aggressives und gewalttätiges Verhalten in Verbindung gebracht werden ist der dokumentierte Hemmung der Cholinesterase-Aktivität im Gehirn (110).   Eine weitere Reihe von Studien fanden abnorme Spur Metall-Konzentrationen mit gewaltbereiter Personen einschließlich erhöhter Serum-Kupfer und deprimiert Plasma-Zink (115.161) zugeordnet werden.   Eine Gruppe mit einer Geschichte von gewalttätigen und gewaltbereiter Verhalten hatten signifikant höhere mediane Cu / Zn-Verhältnis als in der Kontrollgruppe.   A ssaultive, gewaltbereiter Personen haben in der Regel abnorme Spur-Metall-Konzentrationen, einschließlich erhöhter Serum-Kupfer und deprimiert Plasma-Zink (115b).

  Eine Studie von Teenagern in Pittsburgh herausgefunden, dass erhöhte Blei wurde mit einem Vier-fach erhöhtes Risiko für Delinquenz (21) zugeordnet.    Ähnliche Tests in der kalifornischen Jugendgerichtsbarkeit sowie andere Studien haben signifikante Beziehungen zum Klassenzimmer Errungenschaft, Jugendkriminalität gefunden,   und Kriminalität (62,63,120).   Drei Studien im kalifornischen Gefängnis System gefunden, die im Gefängnis für gewalttätige Aktivitäten hatten signifikant höhere Haar Mangan als die Kontrollen (61, 37.115 a), während andere Studien im kalifornischen Gefängnis und Jugendgerichtsbarkeit festgestellt, dass diejenigen mit 5 oder mehr lebensnotwendiger Mineralstoff Ungleichgewichte waren 90% eher gewalttätig zu sein 50% mehr wahrscheinlich für 2 oder mehr mineralische Ungleichgewichte (120) gewalttätig.    In Studien an Jugendkriminalität Zentren reduziert Ernährungstherapie antisoziale und gewalttätiges Verhalten von über 50% (120.115).   

Eine Studie analysiert Haar 28 Massenmörder festgestellt, dass alle hohen Metallen und abnorme lebensnotwendiger Mineralstoff Ebenen (115) hatte.     Wie einige andere Studien fanden sie höhere solcher toxischen Metallen in Schwarze als in der kaukasischen Bevölkerung.   Studium der einem Bereich, in Australien mit viel höhere Gewalt sowie Autopsien von mehreren Massenmörder fand auch hohe Mangan ein gemeinsamer Faktor (37.115 a) sein.   Solche gewalttätiges Verhalten ist seit langem in solche mit hohem Mangan-Exposition bekannt.     Ärzte in Großbritannien gefunden einer Frau Wahnsinn und gewalttätiges Verhalten zu sein im Zusammenhang mit Vergiftungen durch undichte Amalgamfüllungen (37), und andere Studien und klinische Ergebnisse haben die Verbindung von toxischen Metallen zu Verhaltensstörungen und Gewalt (113c, 115.119.120) bestätigt. Studium an der Argonne National Laboratory festgestellt, dass die Mehrheit der Straftäter und Verbrecher hohem Metallgehalt Ebenen wie Cadmium und Blei hatte, und in 2 Kategorien fallen.   Eine Gruppe mit hohem Kupferanteil und niedrigen Zink, Natrium-Kalium-neigten extremen temperiert haben, während eine andere Gruppe mit niedrigen Zink und Kupfer, aber hohe Natrium und Kalium tendenziell soziopathischen (115) liegen.   Aber es wurde festgestellt, dass die Behandlung von delinquent oder gewalttätig neigen Einzelpersonen für Metalle Probleme einschließlich Ernährungstherapie bezogen   Regel zu signifikanten Verbesserungen in der Stimmung, gewalttätiges Verhalten und Funktionalität bei umfassender Heilung in der Mehrzahl der Fälle (115.119.120).   

     Lithium schützt Gehirnzellen gegen überschüssiges Glutamat und Calcium, und das niedrige Niveau abnormale Gehirnzelle Balance und neurologische Störungen (75, 79).   Lithium ist auch in Vit-B12 Transport und Verteilung wichtig, und Studien haben gezeigt, niedrige Lithium-Spiegel häufig in lernbehinderte Kinder, eingesperrt Gewalttätern und Menschen mit Herzerkrankungen (76,78).

Lithium-Supplementierung wurde festgestellt, dass eine wirksame Behandlung Ergänzung bei Erkrankungen wie bipolare Depression, Autismus und Schizophrenie, wo Manie oder extreme Hyperaktivität gesehen (104,79) werden.   Es wurde dokumentiert, dass die Bedingungen wie Depressionen und anderen chronischen neurologischen Erkrankungen oft mit Schäden und Absterben von Nervenzellen in den Bereichen des Gehirns wie dem Hippocampus, und Lithium wurde festgestellt, dass nicht nur verhindern, dass solche Schäden, sondern fördern auch Zellen der grauen Substanz des Zellwachstums in solchen Bereiche (79), zu und wirksam in der Behandlung von depressiven Zuständen nicht nur, sondern degenerativen Erkrankungen wie Chorea Huntington, die zu solchen Schäden zusammenhängen.   

         L ithium hatte einen signifikanten Stimmung verbessern und stabilisierende Wirkung auf den ehemaligen Drogenkonsumenten mit psychischen Erkrankungen (77). In der Studie wurde eine Gruppe mit Gewalttätern und Familie Täter in 2 Gruppen aufgeteilt wurden.   Die Hälfte bekam Lithium-Ergänzungen und die Hälfte ein Placebo.   Die Gruppe bekommen Lithium hatten signifikant Partituren für Stimmung, Glück, Freundlichkeit und Energie erhöht, während die andere Gruppe nicht (77).   Ähnliche Ergebnisse wurden für eine Gruppe von gewalttätigen ehemalige Drogenabhängige erhalten.     In einer großen Texas Studie waren Inzidenz von Suizid, Mord, Vergewaltigung, Raub, Einbruch, Diebstahl und Drogenkonsum deutlich höher in den Bezirken mit niedrigem Lithium-Konzentrationen im Trinkwasser (78).   In einer   Placebo-kontrollierte Studie an Gefangenen mit einer Geschichte von impulsive / aggressives Verhalten, hatte die Gruppe der Einnahme von Lithium ergänzt eine signifikante Reduktion in aggressives Verhalten und Verstöße im Zusammenhang mit Gewalt (78). Die Autoren vermuten, dass für diese Bereiche mit niedrigen Lithium-Konzentrationen in Wasser, Wasser Systeme sollten Lithium hinzuzufügen, und   die mit Defiziten in Lithium oder Anzeigen aggressiv oder impulsives Verhalten wahrscheinlich aus Lithium ergänzt (78) profitieren.

Toxic metals and the resulting mineral imbalances have also been found to be a major cause of depression and mood disorders including schizophrenia and mania (43,48,69,70,83,84, 112-114,157, 19,21,66,169).   Some factors that have been documented in depression, impulsiveness, and violent behavior are low serotonin levels, abnormal glucose tolerance( hypoglycemia), and low chromium and folate levels(126-130,113,115), which mercury has also been found to be a cause of.     One mechanism by which mercury has been found to be a factor in aggressiveness and violence is its documented inhibition of the brain neurotransmitter acetylcholinesterase ( 5,19,28,44-47, 83,110,170) .   Low serotonin levels and/or hypoglycemia have also been found in the majority of those with impulsive and violent behavior( 127,128,115).    Toxic metals also influence mood and depression by affecting balances of essential minerals and essential fatty acids, along with blocking essential enzymatic   processes resulting in morphine like substances in the blood, and affecting levels of most brain neurotransmitters. Another well documented mechanism of toxic metal depression inducement is through reducing amino acid levels such as tryptophan and tyrosine which is documented to result in inducing depression (83,85,86,66), while another is mercury's promotion of candida albicans overgrowth(112) .     Mercury and lead have been documented to be causes of   autism, schizophrenia, mania, ADD, and depression (48,81,83,48,149,23,169,113,19,66), while vanadium has been found to be a cause of depressive psychosis and mania(84).      Mercury accumulates in the pituitary gland( 170,109) and thus has endocrine system/hormonal effects.     In addition to mercury having estrogenic effects( 33,37,170) mercury and lead have other documented hormonal effects(111,109,155,170), including lowered levels of neurotransmitters dopamine, serotonin, and noreprenephrine (66,139,170).     Some of the effect on depression is also related to mercury's effect of reducing the level of posterior pituitary hormone( oxytocin).    Low levels of pituitary function are associated with depression and suicidal thoughts, and appear to be a major factor in suicide of teenagers and other vulnerable groups.   Amalgam fillings, nickel and gold crowns are major factors in reducing pituitary function( 109,170).   Supplementary oxytocin extract has been found to alleviate many of these mood problems( 35), along with replacement of metals in the mouth(109,170).   A study following infants to age 7 in New Zealand found a significant effect on cognitive and psychological function related to mother's hair mercury level( 146).   A study of children in the Faeroe Islands had a similar finding( 146b).

Other endocrine effects of mercury and lead include infertility and other reproductive system problems( 33,35,170,148)

     Studies have previously found that low levels of lead exposure is significantly related to hyperactivity and attention deficit (19,20a,21,83,114b,159), depression(48,113b), school cognitive performance (19,20a,22,23,50,60a,159), behavioral problems(19,21,22,23,48,115),   mental disorders(24,48,115), allergies(60), growth(54), gestational age(54), and spontaneous abortions(60).    In one study children's umbilical cord blood at birth was recorded and a teacher assessment of learning/behavioral characteristics completed at the end of the school year at age 8 (20a).   Girls with higher than average( > 10 ug/dL) chord blood level were found to be more likely to be dependent, inpersistant, and have an inflexible approach to tasks. (10 ug/dL blood approx. 8 ppm hair, #52)   Boys with higher than average chord blood level were found to be more likely to have problems following simple directions or sequences of directions. A follow up study to the Cincinnati lead study measured blood lead levels and compared to standardized IQ test scores at approximately 6.5 years of age( 50).   The study found blood lead levels were significantly inversely related to both full-scale and performance IQ, and that blood lead levels over 20 ug/dL were related to an average deficit in IQ of 7 points on performance IQ as compared to those with below 10 ug/dL blood lead levels.   Another study in Australia measured IQ at approximately 12 years of age and compared to blood lead levels measured from 1 to 7 years of age( 51).   Total , verbal, and performance IQ were all significantly inversely related with blood lead levels measured during the first 7 years of life.   Two studies found average hair lead levels in groups of learning disabled children over 20 ppm(7,12), compared to 4 ppm in controls.

But the author of a recent study( 23) states that     “There is no safe level of blood lead”.     Children with a lead concentration of 7 to 10 micrograms per deciliter of blood scored an average of 11.1   points lower than the mean on the Stanford‑Binet IQ test, the    researchers found.     The study also found an average 5.5‑point decline in IQ     for every additional 10‑microgram increase in blood‑lead    concentration, said Dr. Lanphear ..   Another study found significant IQ reductions approx. 0.74 points per ug/dL lead level increase at exposure levels between 1 ug/L and 10 ug/ dL( 23b).              

     However other studies have pointed out that these studies generally did not investigate or consider the effects and synergistic interactions of the other toxic metals( 6,11,20,28), and the fact that lead and cadmium levels tend to have positive correlations with each other.        A study of rural school children without acute exposures and with IQS in the normal range found highly significant relations between lead and cadmium with intelligence scores and school achievement tests( 12).   Lead and cadmium explained 29 % of the variance in IQ.   These two metals have been found to have different mechanisms of CNS damage, with cadmium affecting verbal ability more and lead affecting performance measures more. The author of another study(28) of 9 year olds living in an area near an incinerator in Ohio concluded that part of the developmental effects attributed to lead in many past studies was mostly due to cadmium effects, with lead serving as a marker for cadmium effects due to their common origins and cadmium's effect of increasing lead accumulation.   The findings of this study were generally consistent with a previous study( 12) regarding higher levels of cadmium and lower levels of zinc in children with cognitive deficits.   However this study found zinc level, though significantly affected, can be increased in some depending on other factors.   Cadmium as previously noted as well as mercury have anti metabolite effects that significantly affect calcium, zinc, and phosphate levels in the body (74 ,28,170 ).   The reduction in zinc levels causes increased absorption of lead, and cadmium's affect on the pyrimidine-5-nucleotidase enzyme inhibits phosphorylation in the energy/respiratory ATP function( 28).    This study found the level of hair phosphorous, as affected by cadmium exposure, was the best indicator of cognitive function and dysfunction.   Lead was found to have a lesser effect on phosphorous level and ATP function.   The entire group of learning disabled boys had low hair phosphorous levels compared to those without learning disabilities.   The main factors appearing to affect those with high cadmium levels and low phosphorous hair levels were living within 2 miles of the incinerator, exposure to passive cigarette smoke, and living in a rural area that may have had high cadmium levels in wells.   Another study found heavy smokers have cadmium   levels in body tissues about 2 times that of non smokers, and hair cadmium levels in newborns of smokers were twice as great as in newborns of non smokers(53).  

    Other studies have found that cadmium causes significant decreases in birth weight through its antimetabolite actions( 53,54) and significant increases in blood pressure(55).   Newborn hair cadmium levels have been found to be significantly correlated to maternal hair levels and mothers exposed occupationally to heavy metals to have hair levels twice as high as controls( 54).   Likewise adults with higher than average cadmium levels performed less well on measures of attention, psychomotor speed, and   memory (56).  

  These toxic metals have also been found to have significant effects on motor-visual ability and performance( 6a,8,19,20,170), as measured by the Bender Visual-Motor Gestalt Test score.   Arsenic, lead, and cadmium levels had the highest correlation with cognitive scores, while aluminum had a significant relation mostly with motor-visual performance and mercury had lesser but highly significant correlations to both.

      Studies have also found evidence of a connection between low levels of zinc and four other common childhood diseases, treatment resistant depression( 70), oppositional defiant disorder(161), childhood-onset diabetes (72) and epilepsy (73). Zinc is an antagonist to toxic metals like cadmium and mercury, and adequate levels are required to balance the adverse effects of these toxic metals on cellular calcium and other enzymatic processes( 28,74).    Other connections between mercury and type1 diabetes have also been demonstrated.   Mercury has been found to cause an increase in inflammatory Th2 cytokines( 116).     In the pancreas, the cells responsible for insulin production can be damaged or destroyed by the chronic high levels of cytokines, with the potential of inducing type II diabetes - even in otherwise healthy individuals with no other risk factors for diabetes( 117).   Mercury inhibits production of insulin and is a factor in diabetes and hypoglycemia, with significant reductions in insulin need after replacement of amalgam filings and normalizing of blood sugar( 109). A connection between mercury in vaccines and epilepsy has also been found( 118).

    Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl Blut und Haare Quecksilbergehalt aufweisen   been found to not be highly correlated to exposure from mercury vapor, which is the most common exposure from mercury, because of special properties of mercury(170). Mercury vapor has an extremely short half life in blood, and rapidly crosses cell membranes in body organs where it is oxidized to inorganic mercury, accumulating in the brain, heart, kidneys, and other locations. Thus although elemental mercury exposures are typically greater than organic exposures, most mercury in the blood is organic. Likewise hair mercury has been shown to be more highly correlated with organic mercury exposure than with inorganic( 170).   Hair test are affected by external mercury exposure in occupational exposures such as dental offices which typically have fairly high levels of mercury.    Other measures of mercury such as stool, saliva, and urine have been found to be better measures of mercury for such cases.   Urine contains   mostly inorganic mercury, but becomes less reliable with long term chronic exposure due to cumulative damage to the urinary detox system. Urinary fractionated porphyrin test is a good test of metabolic damage that has occurred due to mercury of other toxics.   The level and distribution of the 6 porphyrins measured indicates extent of damage as well as likely source of damage (170).

     Hair levels have been found to be generally reliable indicators of recent environmental metal exposures other than mercury( 28,52,54,58), and to be better correlated with symptoms than blood test(88)..    Similarly, blood levels have been found to not reflect chronic or historic cadmium exposure(52,53,58) since metals such as cadmium and mercury have extremely short half life in the blood but long half life in the body.. Air measurements of cadmium or mercury tend to be very unreliable due to the small particle size, dispersion variation, and other factors.   Measure of accumulation in area plants is one reasonably reliable method; areas with cadmium levels over 0.5 ppm indicate significant air pollution.

Manganese can downregulate serotonin function, reducing sociability and increasing aggressiveness or depression.   Excess manganese exposure reduces dopamine levels which can result in violent behavior. Higher levels of manganese exposure are correlated with Parkinson's Disease and violent behavior( 151).      The most common significant source of high manganese neonatal exposure is from soy infant formulas, which typically have very high levels of manganese( 151,156).

Because lead and other toxic metals are retained in bone and astroglial cells in the brain, uptake during fetal development and early childhood has long-lasting effects on development and behavior( 151).    Among the toxic effects of lead is a reduction of dopamine function (which disturbs the behavioral inhibition mechanisms in the basal ganglia) and glutamate (which plays an essential role in the long term learning associated with the hippocampus).   Research at the individual level showed that the uptake of heavy metals is associated with higher levels of learning disabilities, hyperactivity, substance abuse, violent crime, and other forms of anti-social behavior.    In seven different samples of prison inmates, violent offenders had significantly higher levels of lead, cadmium, or manganese in head hair than non-violent offenders or controls.     In two prospective studies, high lead levels at age 7 (one measuring lead in blood, the other bone lead) predicted juvenile delinquency and adult crime.   A substantial proportion of individuals diagnosed with ADD/ADHD are likely to have dangerously high levels of lead, manganese, or cadmium in bodily tissues.   Children with blood lead levels of more than 2 micrograms per deciliter were four times more likely to have ADHD than children with levels below 0.8 microgram per deciliter( 167).     Because alcohol, cocaine and other drugs temporarily restore neurotransmitter functions that are abnormal, substance abuse may often be crude self-medication in response to the effects of toxicity. For example, because lead downregulates dopamine and cocaine is a non-selective dopamine reuptake inhibitor, lead toxicity could increase the risk of cocaine abuse( 151).

Heavy metals compromise normal brain development and neurotransmitter function, leading to long-term deficits in learning and social behavior( 151). At the individual level, earlier studies revealed that hyperactive children and criminal offenders have significantly elevated levels of lead, manganese, or cadmium compared to controls; high blood lead at age seven predicts juvenile delinquency and adult crime. At the environmental level, our research has found that environmental factors associated with toxicity are correlated with higher rates of anti-social behavior. For the period 1977 to 1997, levels of violent crime and teenage homicide were significantly correlated with the probability of prenatal and infant exposure to leaded gasoline years earlier. Across all US counties for both 1985 and 1991, industrial releases of heavy metals were -- controlling for over 20 socio-economic and demographic factors -- also a risk-factor for higher rates of crime. Excess levels of lead and manganese are correlated with ADHD and violent behavior.   Poor diet increases the effects of lead and manganese toxicity. Communities with a higher percentage of children having blood lead over 10 mg/dL are significantly more likely to have higher rates of violent crime and higher rates of educational failure.   Studies comparing Toxic Release Inventory( TRI) data to crime rate data for all US counties found a positive correlation between releases of lead and manganese and violent crime rates.     Specialists at the Pfeiffer Treatment Center in Illinois have found that treatments to reduce levels of lead and other toxins provide lasting improvement without medication( 151).

Surveys of children's blood lead in Massachusetts, New York, and other states as well as NHANES III and an NIJ study of 24 cities point to another environmental factor: where silicofluorides are used as water treatment agents, risk-ratios for blood lead over 10µ μ g/dL are from 1.25 to 2.5, with significant interactions between the silicofluorides and other factors associated with lead uptake( 152). Communities using silicofluorides also report higher rates of learning disabilities, ADHD, violent crime, and criminals who were using cocaine at the time of arrest.The use of fluosilicic acid (H2SiF6) to fluoridate public water supplies significantly increases the amounts of lead in the water (whereas the use of sodium silicofluoride (NaSiF6) or sodium fluoride (NaF) does not.   Communities using either fluosilicic acid (H2SiF6) or sodium silicofluoride (NaSiF6) have significantly higher rates of crime than those using sodium fluoride or delivering unfluoridated water. Also   where silicofluorides are in use, criminals are more likely to consume alcohol, more likely to have used cocaine at time of arrest - and that communities have significantly higher crime rates.    For 105 New York communities, for every age and racial group there was a significant association between silicofluoride treated community water and elevated blood lead. Data from analysis of national sample of over 4,000 children in NHANES III, show that   water fluoridation is associated with a significant increase in children's blood lead (with especially strong effects among minority children).(152)

IV .   Sources of exposure to Toxic Metals

    The studies reviewed suggest that exposure to toxic metals may account for over 20% of learning disabilities, 20% of all strokes and heart attacks, and in some areas be a factor in over 40% of all birth defects(87,169,169,170,etc.).   The US Center for Disease Control has found that   primary exposure to lead is from soil, paint chips,   drinking water, fertilizer, food, auto and industrial emissions, ammunition (shot and bullets), bathtubs(cast iron, porcelain, steel), batteries, canned foods, ceramics, chemical fertilizers, cosmetics, dolomite, dust, foods grown around industrial areas, gasoline, hair dyes and rinses, leaded glass, newsprint and colored advertisements, paints, pesticides, pewter, pottery, rubber toys, soft coal, soil, solder, baby formula using tap water, tobacco smoke,   vinyl 'mini‑blinds', and dust(35,108).   High levels of cadmium are found in regions with high emissions from incinerators, coal plants, or cars( 28), as well as in   shellfish(36),art supplies, bone meal and cigarette smoke(28). Other common sources include rural drinking water wells(28,35), processed food, fertilizer, and old paint, food (coffee, fruits, grains, and vegetables grown in cadmium‑laden soil, meats [kidneys, liver, poultry], or refined foods), freshwater fish, fungicides, highway dusts, incinerators, mining, nickel‑cadmium batteries, oxide dusts, paints, phosphate fertilizers, power plants, seafood (crab, flounder, mussels, oysters, scallops), sewage and industrial sludge spread on farmland(142), "softened" water, smelting plants, tobacco and tobacco smoke, and welding fumes.     Since the half-life of lead in the blood is only 25 days, blood tests are not a reliable test for lead body burden( 25c).   Hair element test is another option( 19).

      Common exposures to aluminum include aluminum cookware, antiperspirants, antacids, processed cheese and other processed food , lipstick, medications and drugs( anti‑diarrheal agents, hemorrhoid medications, vaginal douches),"softened" water, and tap water.   Common sources of arsenic include   antibiotics given to commercial livestock, air pollution,   chemical processing, coal‑fired power plants, defoliants, drinking water, drying agents for cotton, fish and shellfish, herbicides, insecticides, meats (from commercially raised poultry and cattle), metal ore smelting, pesticides, seafood (fish, mussels, oysters), specialty glass, and wood preservatives.   Nickel, which is highly toxic and commonly causes immune reactions, is commonly seen in dental crowns and braces, along with jewelry, etc .( nickel and inorganic mercury commonly produce allergic type autoimmune problems,29). Manganese and other metal exposure can come through welding or metal work as well as from soy milk and soy products( 151,156).   Cadmium, mercury, arsenic, chromium, silver, copper, and are other metals to which Floridians and others are commonly exposed in drinking water, food, or dental materials (34-36).   Some of the toxic metals in food comes from land spreading of sewage and industrial waste on farmland( 142).   

     The most common significant exposure for most people is to mercury vapor from amalgam fillings( 43b).   Most people with several amalgam fillings have daily exposure exceeding the US government health guideline for mercury( 4,43b).     Likewise a major exposure source of infants and young children is from placental transfer from their mother's amalgam fillings and breast feeding( 43,101,107). The average amalgam filling has more than ½ gram of mercury, and has been documented to continuously leak mercury into the body of those with amalgam fillings due to the low mercury vapor pressure and galvanic current induced by mixed metals in the mouth.    Because of the extreme toxicity of mercury, only ½ gram is required to contaminate the ecosystem and fish of a 10 acre lake to the extent that a health warning would be issued by the government to not eat the fish [43].   Over 50,000 such   warnings for 30 % of US lakes(1) and 10% of all US river miles. All Great Lakes   as well as many coastal bays and estuaries and large numbers of salt water fish carry similar health warnings.

  Mercury is one of the most toxic substances commonly encountered, and according to Government agencies causes adverse health effects in large numbers of people in the US .[ 1,2,170]   Based on widespread tests, the US CDC estimates that approx. 10 % of women of childbearing age, 6 million women, have current mercury levels that would put fetuses at risk of developmental neurological problems(1), without considering other common sources of mercury in infants.    The extreme toxicity of mercury can be seen from documented effects on wildlife by very low levels of mercury exposure. The amount of mercury in the marine environment is increasing 4.8% per year, doubling every 16 years( 1).   Some Florida panthers that eat birds and animals that eat fish containing very low levels of mercury( about 1 part per million) have died from chronic mercury poisoning (43).    Since mercury is an estrogenic chemical and reproductive toxin, the majority of the rest cannot reproduce.   The average male Florida panther has higher estrogen levels   than females, due to the estrogenic properties of mercury.   Similar is true of some other animals at the top of the food chain like polar bears, beluga and orca whales, and alligators, which are affected by mercury and other hormone disrupting chemicals.

Another major exposure source to infants is from thimerosal used in vaccinations as a preservative.   The majority of infants get exposure above Government health guidelines for mercury and large numbers of infants with related neurological problems such as autism and ADD have been documented( 81,149).   A major source of phenyl mercury is from mercury in paint, where many have been exposed to dangerous levels( 106).   The major source of exposure to organic( methyl) mercury is from fish and shellfish, but inorganic mercury has also been found to be methylated in the body by bacteria, yeast, etc.(43b).   Significant levels of various forms of organic mercury have also been documented from dental work such as root canals and gold crowns over amalgam base (170 ,29 ). Methyl mercury has been documented to be among   the most potent developmental neurotoxicants(66,101,107), with evidence over 63,000 children are born each year with neurodevelopmental impairment due to prenatal exposure.   Mercury vapor is the form that most readily crosses cellular membranes including the blood-brain barrier and placenta of pregnant women, and results in the highest levels in the major organs such as the brain, heart, and kidneys for a given level of exposure. But the average half-life of vapor in the blood is only   seconds so blood tests are not a good measure of such exposure.   For similar reasons hair mercury is a less accurate measure of body inorganic mercury burden than for the other metals.    Both mercury vapor and organic mercury have been found to be highly toxic and to have independent and synergistic effects at very low levels( 170,101,107).    However developmental effects have been found at comparable or lower levels from mercury vapor than from organic or inorganic exposure( 170), and it has been well established that the primary exposure for most people   is from mercury vapor from dental amalgam(43b).

V. Measures to Reduce or Alleviate Toxic Metal Toxicity and Behavioral problems

    The most important measure to alleviate effects of toxic metals is avoidance of exposure or reducing current exposures. Significant improvement is usually seen after correcting digestive problems, eliminating allergens and environmental toxins, and improving nutrition( 172,173).   Treatment centers around the following goals: improvement of GI function, restoration of normal immune function, elimination of heavy metals and other toxins, and supplementation to optimize hepatic, immunologic, neurologic, and cognitive function.

Chelation is the most effective component of treatment, showing significant improvement in most patients( 173,175) Chelators such as DMSA are often used(173) or spirulina or chlorella based products (172). This is supported by selenium, milk thistle(silimarin), NAC (starting with low dose of 25 mg/day increasing to 200 mg/day), calcium-D-glucarate, Alpha-ketoglutarate (for those with high ammonia),    taurine(100 mg to 1000 mg), methionine (100 to 400 mg), plant based enzymes, GC free diet, omega-3 EFAs, probiotics, vit A,C,E, beta carotene, B complex and magnesium, zinc and multiminerals. Also pycogenol, L-theanine for calming effect and CoQ10, L-carnatine ,   L -carnosine, and DMAE for improved cognitive function(172,173). Iron deficiency can also be a factor in ADHD (172).

Blood hypercoagulation has been found to be a factor in some cases of adult ADHD, with herbs such as curcumin, ginger, and ginkgo biloba found to be beneficial in treatment (172,176). Structural studies show that some children with ADHD have decreased blood flow and energy use in the prefrontal cortex and striatum, which can also result in a decrease in brain volume of certain brain areas such as the areas related to attention. There can also be left hemispheric white matter deficits due to demyyelination and gray matter deficits in the right hemisphere.   The drug Ritalin has been found to have an effect similar to the herbs discussed here in increasing regional cerebral brain flow in these areas (172), but unlike the herbs Ritalin has also been found to commonly have long term adverse health effects (145).

   Current exposure levels of most common metals can be tested by a stool test kit from a lab such as Doctors Data Lab or Genova Diagnostic Lab, and recent exposures can be tested somewhat easier and cheaper by hair tests( see 66).   Research information on common causes of chronic conditions and treatment information can be found on the Genova Diagnostic Lab   web site(66).

      As noted previously, most infants prior to 2003 got exposure to mercury beyond the federal government health guideline from mercury thimerosal used as a preservative in vaccinations( 81).   Since all vaccinations are now available mercury free, parents should request the mercury free version. Significant levels are also received through placental transfer and breast feeding by mothers exposed to mercury through amalgam dental fillings or eating fish( 30-32,169b).   Children with amalgam fillings get significant mercury exposure daily from their fillings( 169b), and replacement reduces daily exposure level approximately 90%(43b).

  Over 70% of mercury in the blood is commonly organic mercury, while the majority in the kidneys and urine is inorganic.   The majority of exposure from amalgam is to vapor which rapidly is transmitted to cells throughout the body in blood and transformed to inorganic mercury in cells.   There is common conversion in the body between organic and inorganic mercury through methylation and demethylation processes( 170,43b), so type of mercury in the body does not indicate the original source of mercury.     

For children with developmental or neurological conditions, a hair test can be used to assess toxic metal body burden(note that toxic metals affect cellular mineral levels so a large number of mineral level abnormalities can indicate toxicity effects, hair mercury level measures primarily organic mercury, virtually all with amalgam fillings have high mercury body burden).   A urine fractionated porphyrin test can be used to assess metabolic effects.     High levels of metals can be reduced by avoidance, replacement of metal dental work, use of mineral antagonists, oral chelators, and chemical chelation (66,170,172,173).

Ebenso.   the majority of those with amalgam fillings have significant daily exposures often exceeding government health standards for mercury( 43b)     Daily inorganic mercury exposure can be assessed by stool or saliva test or mouth oral air measurement, but since many have been tested,   several studies have developed analytical equations to estimate daily exposure based on number of amalgam surfaces in the mouth, which give reasonable estimates.   The main way to reduce mercury exposure to elemental mercury is to avoid amalgam fillings and/or replace amalgam fillings by other materials.   Other materials are available that perform as well as amalgam.   .

Seafood and fish have often been found to have high levels of organic mercury, cadmium, and arsenic.   For those eating significant amounts of such, the levels in the diet can be monitored by direct food testing or stool test for current exposure levels, or by hair or blood test ..   Fish and seafood from areas known to contain high levels of toxic metals should be eaten only occasionally if at all, depending on levels. Those who eat a lot of freshwater fish or seafood often have levels of mercury or some other metal exceeding government guidelines. Hair tests offer a reasonable reliable low cost method of assessing the level of many toxic metals in one test.   In a large national survey, over 22% of those tested had dangerous levels of mercury .     Aluminum exposures can be reduced by avoiding aluminum antiperspirants, food cooked in aluminum cookware, and foods such as processed cheese that have high levels of aluminum.

     As previously noted one of the main mechanisms of toxic effects is generation of free radicals and oxidative damage( 66).   This can be partially alleviated by eating foods high in antioxidants or supplementation of Vit A, C, E, along with such as grapeseed extract, pinebark extract, bilberry, etc. Bioflavinoids like bilberry and other fruits have been found to improve the function of the blood brain barrier.   Vit C provides protection against toxicity of inorganic mercury by reducing the more toxic Hg2+ form to the less toxic Hg+ form of mercury.   Vit B complex is also important to alleviate neurological effects.   Most toxic metals also have mineral antagonist known to counteract toxic effects.   For example selenium and zinc are antagonists of mercury, while zinc and iron are antagonists of cadmium( 5,64,65,74, 123).   Iron( 162) and zinc deficiencies, which can be caused by exposure to toxic metals, increase metal toxicities and supplementation can reduce toxicities, but they can also be toxic if levels are too high. Likewise calcium and magnesium deficiencies and imbalances have been seen to be caused by toxic metals, and proper supplementation can reduce toxicities and reverse conditions caused by these deficiencies or imbalances.      Several studies have found that most children with ADHD have deficiencies of certain minerals that are commonly depleted by exposure to toxic metals, such as magnesium and zinc, and most show significant improvement after supplementation with these minerals( 67-71,83,88,163).   Magnesium is the most common significant mineral deficiency among ADHD children( 67-69,172), but zinc is commonly deficient among children with ADHD and disruptive behavior disorder (68,83,19).   Studies have   found the level of free fatty acids also significantly lower in children with ADHD(70,83,19,172), and some practitioners recommend supplementation of essential fatty acids as well in treatment of ADHD(172).    Large studies in schools in New York have found that dietary improvements and supplementation leads to large improvements in cognitive scores and large reductions in learning-disabled children (120).  

     Whey protein and N- acetylcysteine( NAC) can increase levels of glutathione which is necessary for detoxification and is depleted by toxic metals as previously noted(66).   However care must also be exercised regarding proper level if these are supplemented, starting with low levels.   Ensuring adequate calcium intake can reduce the toxic effects of lead( 66).    Chelation with chemical chelators such as DMSA   can also greatly reduce metal body burden, but should only be considered with advice of a knowledgeable physician.   DMSA( or EDTA)   are effective for lead detoxification, but DMSA is also effective for mercury and other toxic metals.   Studies have found that use of EDTA by patients with high levels of mercury can cause serious side effects, so EDTA should be used only when mercury levels have been found to be low or after reductions in mercury level using other means( 170).   DMPS is the most effective chelator for mercury body burden, but there have been some adverse effects that may be related to improper protocols.   NAC, which can be obtained from most health food stores or catalogs, chelates mercury and arsenic but at a slower rate than the prescriptive chelators.   Large numbers of children with ADD, autism, and other forms of learning disabilities have shown significant improvement after chelation and nutritional supplementation for deficiencies (23,81d,99,130,169a,172,etc.) Common deficiencies found to also be a factor in such conditions are Omega-3 fatty acid( 138), Vitamin B-6, lithium, zinc, iodine, and magnesium (46,67-72,75-78,174,597).    In most such clinics treating these conditions, the majority improved after treatment (46,48,68-71,75-78,81,113,114,115,163,169a,172,174).  

    Since metal toxicity causes hormonal imbalances and problems(155), tests for hormone levels of thyroid hormones, DHEA, cortisol, etc. are available (66de,etc.) and supplementation for such has been found effective for conditions such as ADHD (172,66de).   Other supplements that clinical studies have found often effective for ADHD include EFAs(DHA/EPA), phosphatidylserine, choline, DMAE,   L-glutamine, B vitamins, magnesium, zinc, curcumin, sprirulina, DHEA, Iodine,Ginkgo biloba (172,174,176).

Avoidance of sugar and food allergens such as wheat gluten and milk casein, as well as regular exercise have also been found to be beneficial in treatment of ADHD(172,169a).

         Physical activity has been found to help kids who may be restless or hyperactive, or who have been diagnosed with ADHD . Even emotional disturbances can be improved with exercise, as the activity provides an outlet for their energy and reduces the natural inclination of children to “act out.”   Use of exercise therapy along with Emotional Freedom Technique were found to have significant benefits( 179). Exercise at school was also found to significantly increase reading and math ability of students, in addition to helping control obesity.

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               Auswirkungen von Toxic Metals auf die Lernfähigkeit und Verhalten

                                    B. Windham (Ed)

I. Mechanisms of Developmental Schäden durch toxische Metalle.

Das menschliche Gehirn Formen und entwickelt sich über einen langen Zeitraum im Vergleich zu anderen Organen, mit Neuron Proliferation und Migration weiterhin in der postnatalen Periode.   Die Blut-Hirn-Schranke nicht vollständig bis zur Mitte des ersten Jahres des Lebens entwickelt.   Ebenso gibt es postnatalen Anstrengungen bei der Entwicklung von neuronalen Rezeptoren und Sendeanlagen sowie auf die Herstellung von Myelin.   Der Fötus wurde festgestellt, dass signifikante Exposition gegenüber toxischen Substanzen durch mütterlichen Blut und über die Plazenta zu bekommen, mit fötalem Gehalt an giftigen Metalle oft höher als die von mütterlichem Blut (19,30-32,41,42,169 b).   Ebenso Säuglinge gefunden worden, um substanzielle Exposition Giften, wie Quecksilber und organische Chlorverbindungen, dass ihre Mutter ausgesetzt ist, durch Stillen (26,30-32,101,107,169 b) erhalten.   Andere toxische Expositionen sind auch sehr häufig, wie in Abschnitt IV dokumentiert.   

Die Inzidenz von neurotoxischen oder   Immunsystem reaktiven Bedingungen wie Autismus, Schizophrenie, ADD, Legasthenie, Lernschwierigkeiten, etc. haben rapide zugenommen in den letzten Jahren (2,80-82,113-115,143,144,149,169).   Ein kürzlich veröffentlichter Bericht des National Research Council ergab, dass 50% aller Schwangerschaften in den USA bewirkt nun prä-oder postnatale Mortalität signifikante Geburtsschäden, Entwicklungsstörungen neurologische Probleme oder anderweitig chronisch ungesunde Babys (82).   Es hat eine ähnliche starke Anstieg der Entwicklungsbedingungen in kanadischen Kinder (132), einschließlich der Erhöhung von Lernbehinderungen und Verhaltensstörungen, Asthma und Allergien und Krebs im Kindesalter.   Nicht alle Kinder sind gleichermaßen von einem bestimmten Niveau von toxischen Risiken betroffen sind, und die Anfälligkeit Faktoren wie Immunreaktivität, haben genetische Faktoren Fähigkeit, giftige Metalle und andere toxische Expositionen ausscheiden wichtigsten Einflüsse auf toxische Wirkungen.

A 2009 Studie fand heraus, dass anorganische Quecksilber in Menschen wurden rapide in den letzten Jahren (177). Es verwendet Daten aus dem US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention National Health Nutrition Examination Survey (NHANES) Feststellung, dass, während anorganische Quecksilber im Blut von 2 Prozent der Frauen im Alter von 18 bis 49 in der 1999-2000 NHANES Studie festgestellt wurde, stieg dieser Ebene bis 30 Prozent der Frauen, die von 2005-2006. Umfragen in allen Staaten mit Haar Tests haben gefährliche Konzentrationen von Quecksilber in durchschnittlich 22% der Bevölkerung gefunden, mit über 30% in einigen Staaten wie Florida und New York (178).

Studien und klinischen Erfahrungen bei der Behandlung Kliniken konsequent, dass Magen-Darm-, immunologische und metabolische Probleme bei Kindern mit ADHS, die auf pränatale und neonatale Exposition gegenüber toxischen Substanzen mit viel wobei diese Impfungen im Zusammenhang beziehen, werden gefunden gefunden. (173) Lower GI Dysfunktion , Enzym Mängel und Beeinträchtigungen der Leberfunktion Entgiftungswege sind sehr häufig. Viele ADHS / Autismus-Patienten haben "leaky gut"-Syndrom, und die Unfähigkeit, Weizengluten und Milch-Kasein zu verdauen, was zu neurotoxischen Substanzen im Blut mit erheblichen nachteiligen Verhaltens Auswirkungen geworfen.

  Exposition gegenüber toxischen Chemikalien oder ökologische Faktoren scheinen eine Rolle in mindestens 28 Prozent der vier Millionen US-Kinder pro Jahr geboren (6-23), mit mindestens 1 in 6 mit einem der neurologischen Erkrankungen zuvor aufgeführten nach dem US Census Bureau (82c).    US EPA schätzt, dass mehr als 3 Millionen von ihnen verwandt sind oder Quecksilbervergiftung führen, mit ca. 25% der US-Kinder bekommen Quecksilberbelastung in gefährlichen Höhen (2,41,81,108).    Es gibt Hinweise darauf, dass mehr als 60.000 Kinder geboren werden jedes Jahr mit neurologischen Beeinträchtigungen durch Methyl-Quecksilber (107,2), mit noch höheren Ausmaß der Exposition und Wertminderungen aus zwei anderen Quellen, Impfstoffe und Mutter Amalgamfüllungen (81.169 ab).   

II.   Ausmaß der Exposition von Kindern gegenüber Toxic Metals

      Das US Center for Disease Control zählt toxische Metalle als die Nummer eins für Umwelt und Gesundheit Bedrohung für Kinder, beeinträchtigen große Zahl von Kindern in den USA jedes Jahr Tausende in Florida (1-4,108).     Nach einer EPA / ATSDR Einschätzung, die giftige Metalle Blei, Quecksilber und Arsen sind die Besten 3 toxics mit den meisten negativen gesundheitlichen Auswirkungen auf die öffentlichen basierte auf Toxizität und aktuellen Exposition in den USA (1),   mit Cadmium, Chrom und Nickel auch hoch aufgeführt. Nach Angaben der American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, schätzungsweise einer von 6 Kindern in den USA haben die Blutspiegel von Blei im toxischen Bereich (87), und Studien schätzen, dass mehr als 12 Millionen Kinder von Lernen, Entwicklungsstörungen leiden, und Verhaltensstörungen Behinderungen einschließlich ADD, Autismus, Schizophrenie und geistige Retardierung (87,82,42,113,149,157).   Eine große Zahl von Menschen gefunden worden, um allergische Bedingungen und immunreaktiven Autoimmunerkrankungen aufgrund der toxischen Metallen, insbesondere anorganische Quecksilber und Nickel (28,29,59) haben.   Diese Metalle haben auch festgestellt, um die zellulären ATP Energiefunktion vermindern und chronische Müdigkeit 28, 29,59,170) verbunden werden.   Einer der Mechanismen, dokumentiert verursacht intestinale Dysbiose was zu einer schlechten Vitamin-und Mineral-Absorption (112) und " leaky gut ".

Das Ausmaß der Exposition in den meisten Säuglingen Quecksilber Thimerosal wurde festgestellt, dass ein Vielfaches höher sein als die Bundesregierung Grenzwerte für Quecksilber-Exposition (81.122.169).    Der größte Anstieg in der neurologischen Problemen wurde bei Säuglingen (2,80-82) war mit einem Anstieg bei Autismus Fällen auf über 500.000 (2,80-82,169)    eine über 500% ige Steigerung auf ein Niveau von fast 1 pro 300 Kinder in den letzten zehn Jahren (80) und ist damit die dritte häufigste chronische Kindheit Zustand, zusammen mit   ähnliche Erhöhungen der ADD (2,41,83,88,143,149,169 a, 172).   Nach Angaben der American Academy of Pediatrics zwischen 4 bis 12% aller Kinder im schulpflichtigen Alter werden von ADHD (144) betroffen und eine ähnliche Zahl haben einen gewissen Grad von Legasthenie (41). Wie groß Befragungen von elementarer Ebene Schülerdaten findet viel höheren Ebenen-mit über 20% der Grundschule Jungen in einigen Bereichen, die für ADD (143) behandelt. Ähnliche Werte der Kinder haben sich Stimmung oder Angststörungen haben.   Mindestens 4% der Erwachsenen haben auch festgestellt, dass ADHS-Symptome (176) haben.   Studien haben gezeigt, dass die langfristige Verwendung von Stimulanzien häufigsten sind nicht wirksam auf lange Sicht und verursacht erhebliche nachteilige neurologischen und Auswirkungen auf die Gesundheit (145, 172), gibt es effektivere Möglichkeiten, um mit solchen Bedingungen ohne solche Nebenwirkungen einschließlich Umgang mit umgehen die zugrunde liegenden Ursachen (172.173.175.176) und Ernährung, Bewegung, und Ergänzung Möglichkeiten, die sich mit den zugrunde liegenden Mängel (172).

    Die Schwermetallen (Blei, Quecksilber, Cadmium, Nickel) dazu neigen, in der Luft und in der Nahrungskette zusammen mit anderen toxischen Metallen wie Aluminium und konzentrieren, die Erleichterung Metall-Vergiftung, die das am weitesten verbreitete Erkrankung Umwelt in den USA (1-4 ist, 34).    Quecksilber und Cadmium aus Emissionen aus der Verbrennung auch der sich in den Küstenregionen Flussmündungen und Binnengewässern Gewässersedimente und sind weit verbreitet in Muscheln und andere org nismen (34-36).   Quecksilber und Cadmium sind extrem giftig auf sehr niedrigem Niveau und haben schwerwiegende Auswirkungen auf die Organismen in Gewässern, die ihnen (34,2) zu akkumulieren. Diese Schwermetalle sind auch gefunden worden, um das endokrine System stören Chemikalien sein und haben sich zu sein, die Auswirkungen auf das Hormonsystem und das Fortpflanzungssystem von Fischen, Tieren und Menschen,   ähnlich wie die Fortpflanzung und Entwicklung Auswirkungen von chlororganischen Chemikalien (30,33,155,170).    Östrogene Chemikalien wie Quecksilber in Florida Wildtieren auf einem Niveau fest, dass feminisierte Männchen in dem Maße nicht in der Lage zu reproduzieren, und auch negative Auswirkungen auf die weiblichen Fortpflanzungsorgane (33,36) hatte.   Ähnliche Effekte wurden auch beim Menschen (33, 37155170) dokumentiert.

  III. Auswirkungen auf die Entwicklung von giftigen Metallen Kognitive Fähigkeiten und Verhalten.

  Studien haben gezeigt, daß Schwermetalle wie Quecksilber, Cadmium, Blei, Aluminium, Zinn und chemischen synaptischen Übertragung beeinträchtigen im Gehirn und des peripheren und zentralen Nervensystems ^{(19,24,25,37-40,57,154,169,170).}   Sie haben auch gefunden worden, um Gehirn und zellulären Calcium-Spiegel wesentlich beeinflussen viele Körperfunktionen stören: wie (a) Calcium-Spiegel im Gehirn beeinflussen die kognitive Entwicklung und degenerative Erkrankungen des ZNS (5,28,170,74)   (B) Kalzium-abhängige Freisetzung von Neurotransmittern die ergibt niedrigen Niveau von Serotonin, Noradrenalin und Acetylcholin (5,19,28,44-47,83, 110.170) - bezogen auf   Stimmung und Motivation;   (C) Calcium-Natrium zellulären ATP Pumpe Prozesse beeinflussen zelluläre Ernährung und Energie Produktionsprozessen (5,28,170), (d) Kalzium in Knochen verursacht skelettalen osteodystery (5,74) .       Toxische Metalle auch gefunden worden, um zelluläre Übertragung und Ebenen der anderen wichtigen Mineralien und Nährstoffen, die signifikante neurologischen und Gesundheitsschäden wie Magnesium, Lithium, Zink, Eisen zu beeinträchtigen, Vitamine B-6-12 & B1 (5, 27,46, 68,75,83,104,160-163,170,170).   Basierend auf Tausenden von Haaren Tests sind mindestens 20% der Amerikaner an Magnesium und Lithium (5,68,76,83) mangelhaft, mit Zinkmangel auch üblich (123.160.163) und Eisenmangel (162).    Die resultierende Mangel   so essentieller Nährstoffe hat sich gezeigt, toxisches Metall neurologischen Schäden (5,74,75,83,160,170) zu erhöhen.   Liquor   Magnesium wurde als signifikant niedriger bei Depression und Anpassungsstörung und in diejenigen, Selbstmord (166) versucht.

         Ein Großteil der entwicklungspolitischen Effekte von Quecksilber (und andere giftige Metalle) sind auf pränatale und neonatale Exposition Schäden an der Entwicklung von endokrinen (Hormon-) System (155,169,32 c). Eine kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass pränatale Hg Exposition mit niedrigeren Punktzahlen in neurodevelopmental Screening korreliert ist, aber um so mehr in der sprachlichen Weg (32c).   Pränatale und neonatale giftiges Metall Exposition gegenüber   Quecksilber, Blei, haben Arsen, Cadmium, Nickel und Aluminium in medizinischen Publikationen und medizinische Texte dokumentiert worden, um häufig und weit verbreitet neurologischen und psychologischen Wirkungen, einschließlich Depression, Angst, Zwangsstörungen, soziale Defizite, anderen affektiven Störungen, Schizophrenie, Anorexie verursachen, kognitive Beeinträchtigungen, ADHS, Autismus, Krampfanfälle, etc. (48,113-115,153-155, 157.169.170).    Kinder mit Autismus hatten signifikant (2,1-fache) höheren Niveaus von Quecksilber in Milchzähne, aber ähnliche Mengen an Blei und ähnliche Mengen an Zink. Kinder mit Autismus hatten auch signifikant höhere Nutzung von oralen Antibiotika während der ersten 12 mo des Lebens. Milchzähne sind ein gutes Maß für die kumulative Exposition gegenüber toxischen Metallen während der fetalen Entwicklung und der frühen Kindheit (168).

     Studien haben auch Schwermetalle festgestellt Glutathion und binden an Protein gebundene Sulfhydrylgruppen SH-Gruppen führen, was zu einer Hemmung der SH-enthaltenden Enzyme und Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies wie Superoxid-Ionen, Wasserstoffperoxid und Hydroxylradikal (39,41,45 - 47.101.105.139.169, 170).   Zusätzlich zur Bildung starker Bindungen mit SH und andere Gruppen, wie OH, NH2, und Cl in Aminosäuren, die mit basischen enzymatische Prozesse stören, üben toxische Metalle Teil ihrer toxischen Wirkungen durch Ersetzen wesentlichen Metalle wie Zink an den Standorten Enzyme. Ein Beispiel hierfür ist das Quecksilber die Deaktivierung des Metallothionein-Protein, die für den Transport und die Entgiftung von Metallen ist.    Quecksilber hemmt Schwefelsubstituenten im MT und im Falle von intestinalen Zellmembranen inaktiviert MT, das normalerweise binden Kupferionen (125.141), was eine Ansammlung von Kupfer zu toxischen Mengen in vielen und Fehlfunktion des Zn / Cu-SOD Funktion.   Ein weiterer großer Studie (114) fand ein hoher Prozentsatz von autistisch und PDD Kinder sind besonders anfällig für Metalle durch die unsachgemäße Funktionieren ihrer Metallothionein Entgiftung, und dass mit der richtigen Behandlung meisten erholen.     Quecksilber ist auch gefunden worden, um einen Teil in neuronalen Probleme spielen durch Blockierung des P-450 enzymatischen Prozess (141).        Mercury induzierten reaktiven Sauerstoffspezies und Lipidperoxidation wurde festgestellt, dass ein wichtiger Faktor in Quecksilbers Neurotoxizität, zusammen mit, was zu verringerten Niveaus von Glutathion Peroxidation und Superoxid dismustase (SOD) (39). Dies wurde festgestellt, dass ein wichtiger Faktor in der neurologischen und immunologischen Schäden durch die Schwermetalle, einschließlich der Schäden an Mitochondrien und DNA (37-40,170) Sowie chronische Autoimmunkrankheiten und Erkrankungen (29) .   Kurkuma (Curcumin) hat eine starke antioxidative Wirkung und   Es wurde gezeigt, Lipidperoxidation und toxische Wirkungen von Metallen entgegenzuwirken und um die toxischen Wirkungen von Metallen wie zB Kupfer, Blei, Cadmium, etc. (171) zu reduzieren.     

Die Wirkungen auf die DNA sind ein Faktor in mehreren der toxischen Metallen wie Arsen, Beryllium, Cadmium, Chrom und Nickel ist bekannt Karzinogene (147), aber eine chronische Exposition gegenüber anderen toxischen Metallen wie Quecksilber, sind ebenfalls bekannt, um Krebs durch ihre Förderung DNA-Effekte und Unterdrückung des Immunsystems (170).   

          Metals durch Bindung an SH Radikale in Proteinen und anderen solchen Gruppen kann Autoimmunität durch Modifizierung von Proteinen, die über T-Zellen zu aktivieren führen B-Zellen, die auf das veränderte Proteine induzieren Autoimmunität sowie das Verursachen aberrante MHC II-Expression auf veränderte Zielzellen (136).      Studien haben auch Quecksilber gefunden und führen Ursache Autoantikörper gegen neuronale Proteine, Neurofilamente und Myelin basisches Protein (137, 155,45) und Abwehrmechanismen sind ein wichtiger Faktor in Neurotoxizität von Metallen bei Erkrankungen wie Autismus gesehen und ADD (98b, 169 )

          Obwohl Impfungen die größte Quelle von Quecksilber bei Säuglingen zu sein scheinen, ist Quecksilber gefunden worden, um von der Mutter auf den Fötus über die Plazenta übertragen und reichern sich in den Fötus zu höheren Niveau als in dem Blut der Mutter (30.169 b).   Muttermilch von Frauen, die Amalgamfüllungen haben, ist die zweitgrößte Quelle von Quecksilber bei Säuglingen und Kleinkindern (169b, 69), aber   isst viel Fisch wurde ebenfalls gefunden, dass eine wesentliche Quelle von Methylquecksilber (101) liegen.     Milch erhöht die Bioverfügbarkeit und Speicherung von Quecksilber durch so viel wie double (169b, 131,31) und Quecksilber wird häufig in der Muttermilch und der Fötus viel höhere als die in der Mutter Geweben (169b, 31) gespeichert. Quecksilber wird vor allem durch die Bindung an Casein (131,92) übertragen. Das Niveau des Quecksilbers in der Muttermilch erwies sich signifikant mit der Anzahl von Amalgamfüllungen (31.169 b) korreliert werden, mit Milch von Müttern mit 7 oder mehr Schußfäden mit in Milch ca. 10-fache des amalgamfreie Mütter. Das Quecksilber in der Milch von 0,2 bis 6,9 ug / L. Prenatal Quecksilberbelastung der Stichprobe lag auch entwicklungspolitisch beschädigen die Metalle Detox-System der Leber, die zu einer Akkumulation und Toxizität von späteren Metallen Exposition (169b) führen kann.   

      Hohe Blei, haben Kupfer, Mangan oder Quecksilberbelastung wurde festgestellt, dass mit Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom mit Hyperaktivität (ADHD), Gedächtnisstörungen, Impulsivität, Wut, Aggression in Verbindung gebracht werden,   Unfähigkeit, unangemessen reagiert, Jugendkriminalität und Kriminalität zu hemmen (19,20 a ,21,61,62,83,122,133,134,145,150-155, 159.169).   Mercury hat sich ein Faktor in Wut, aggressives Verhalten, Depressionen, Zwangsstörungen Verhalten (OCD), ADD, Autismus, Schizophrenie, suizidales Verhalten, Lernstörungen, Angstzustände, Stimmungsschwankungen und Gedächtnisprobleme (135,133,149,150,153-155,157,169,170,15,113 sein - 115).    Es wurde festgestellt, daß überschüssige Mengen an Kupfer kann Gewaltverhalten bei Kindern (124,115,15,114) verursachen.     A Studie, die die Effekte von Zink und Kupfer auf das Verhalten von schizophrenen Patienten verglichen Blut Zink und Kupfer im Straf-und noncriminal schizophrenen Patienten untersucht gefunden kriminelle Subjekte haben einen deutlich geringeren Zinkgehalt und Bedeut. höheren Kupfer-Spiegel als nicht-kriminelle Subjekte (165).

          Mangan Toxizität ist seit langem bekannt, mit impulsiven und gewalttätiges Verhalten (37, 61a, 134.151) zugeordnet werden. Blei wurde auch das Thema der umfangreichen Forschung zu dokumentieren seine Beziehung zu all diesen Bedingungen (19-21,61, etc.).   Basierend auf einer nationalen Stichprobe von Kindern, gibt es eine signifikante assoc. von Blei Belastung des Körpers mit aggressivem Verhalten, Kriminalität, Jugendkriminalität, Verhaltensstörungen (62b).     Von der Regierung der neuesten Zählung, 2,2 Prozent der Kinder im Alter von 1 bis 5, in den Vereinigten Staaten - 300.000 Kinder - haben einen Bleigehalt im Blut, der größer als oder gleich 10 Mikrogramm pro Deziliter Blut, ein Niveau, dass Studien haben gezeigt, dass zugeordnet werden soll mit negativen Auswirkungen.   In einer neueren Studie nach Adjustierung für Kovariaten und Wechselwirkungen und Entfernung von noninfluential Kovariaten waren rechtskräftig Delinquenten viermal häufiger zu Knochen Bleikonzentrationen haben> 25 ppm als die Kontrollen (21a).

      Hohe Niveaus Aluminium haben sich zu Enzephalopathien und Demenz (49, 15) bezogen werden. Noten für Spannung, Depression, Wut, Müdigkeit und Verwirrung Exposition von Arbeitnehmern gegenüber Aluminium für mehr als zehn Jahre waren deutlich mehr als in nicht-exponierten Kontrollen (49). "Jüngste Studien deuten darauf hin, dass Aluminium zu neurologischen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit, senile und präsenile Demenz, Schwerfälligkeit der Bewegungen, schwankender beim Gehen, und die Unfähigkeit, richtig ausspricht trägt".    Arsen, wie die meisten anderen Metallen wurde in Studien mit neurologischen, vaskulären, dermatologischen und krebserzeugende Wirkung, zusammen mit Auswirkungen auf die Fortpflanzungsfähigkeit (100,15 c) zugeordnet werden gefunden. Langfristige Exposition gegenüber aufgenommenen Arsen wurde dokumentiert, periphere arterielle Verschlusskrankheit, cartoid Arteriosklerose, koronare Herzkrankheit, und Hirninfarkt in einer Dosis-Wirkungs-Beziehung zu induzieren.   Ein Vergleich der Bereiche mit höheren Konzentrationen von Arsen in der Wasserversorgung gefunden höheren fötalen und Kindersterblichkeit in Gebieten mit höheren Arsen und höhere Krebsraten.   Cadmium ist auch ein bekanntes Karzinogen (100c, d).    Einige der Auswirkungen auf die Entwicklung dokumentiert durch niedrige toxische Metall Exposition verursacht werden sind Entwicklungsverzögerungen, Wachstumsstörungen, langsamere Reaktionszeiten, verminderte intellektuelle Fähigkeiten, Verhalten, schlechte Balance und Motorik, Hörverlust, Aufmerksamkeits-Defizit-Störung, etc. (19159169170 usw.)

     Viele Personen gefunden wurden, um eine erhöhte Empfindlichkeit auf toxische Metalle je genetischen Empfindlichkeit und letzten Exposition gegenüber toxischen Substanzen (28,29).    Nickel Belichtung ist üblich und Nickel Belichtung hat sich deutlich auf perinatale unthriftiness und Mortalität im Tierversuch zusammenhängen.   Eine große Zahl von Menschen, die von allergischen Erkrankungen wie Ekzemen und Psoriasis vulgaris (59) und schweren Autoimmunerkrankungen wie Lupus und CFS beeinflusst haben sich immunreaktive zu Nickel oder Quecksilber (28,29,59,43 a, 170) zu sein

  Andere Mittel einschließlich Quecksilber sind dafür bekannt, in endokrinen Systems Organen wie der Hypophyse, der Schilddrüse und Hypothalamus zu sammeln und Hormonspiegel und endokrine System Entwicklung im entscheidenden Perioden der Entwicklung (33, 37,27,109,111,155,170) ändern.   Solche Effekte sind in der Regel dauerhaft und beeinflussen das Individuum während ihrer gesamten Lebensdauer.    Schwangere Frauen, die von Hypothyreose (Unterfunktion der Schilddrüse) leiden, haben ein viermal höheres Risiko für eine Fehlgeburt während des zweiten Trimesters als diejenigen, die dies nicht tun, und Frauen mit unbehandelten Schilddrüsen-Mangel waren vier-mal häufiger ein Kind mit einer Entwicklungsstörung Behinderungen und unteren IQ (111).    Einige der dokumentierten Auswirkungen der Exposition gegenüber toxischen Metallen umfassen wesentliche Lern-und Verhaltensstörungen Behinderungen, geistige Retardierung, Autismus, etc.   Aber auch einige der relativ subtile Effekte, die gefunden wurden, um wie kleine Rückgänge in IQ, Aufmerksamkeitsspanne und Verbindungen zu Delinquenz auftreten und   Gewalt, können, wenn sie auftreten, in relativ großer Zahl im Laufe eines Lebens haben potenziell schwerwiegenden Folgen für den Einzelnen wie auch für die Gesellschaft (21,26,37,41,42,113-115,155).

  Die Inzidenz von neurologischen Erkrankungen bei Kindern wie Autismus hat über 500% in den letzten zehn Jahren (80143149169) erhöht, zusammen mit ähnlichen Anstieg der ADD und anderen tiefgreifenden Entwicklungsstörung Erkrankungen (PDD).   Autismus ist eine Bedingung, die unbekannt vor den 1940er Jahren war, aber deren Häufigkeit hat sich so rasant, dass es derzeit die dritte führende Kindheit neurologischen Erkrankungen und die aktuelle Inzidenz bei etwa 1 in 300 und 1 in 150 in einigen Gemeinden in Maryland befragten (80 gestiegen ).   Millionen von Kindern sind derzeit mit PDD Bedingungen behaftet.    Quecksilber und anderen toxischen Metallen haben sich ein Faktor bei den meisten der getesteten (81,99,153,169) betragen.   Impfungen, die Quecksilber Thimerosal Verwendung als Konservierungsmittel scheinen eine gemeinsame und ursächlicher Faktor in diesen Bedingungen sowie SIDS (81,83,99,122,149,169) sein. Eine Studie an der US-CDC und followup Studien gefunden "statistisch signifikante Zusammenhänge" zwischen bestimmten neurologischen   Entwicklungsstörungen wie Aufmerksamkeits-Defizit-Störung (ADS) und Autismus mit der Exposition gegenüber Quecksilber aus Thiomersal-haltigen Impfstoffen vor dem Alter von 6 Monaten (122.149.169).   

Die Autoren einer neuen Studie von Thiomersal Entwicklungsstörungen (149b)   schreiben:

"Unsere Studien ... nachweisen, dass Quecksilber, Schwermetalle und der Impfstoff Konservierungsmittel Thiomersal potently mit [Methioninsynthase] Aktivierung stören und beeinträchtigen Folat-abhängige Methylierung. Da jeder dieser Agenten Entwicklungsstörungen in Verbindung gebracht wurde, deuten unsere Ergebnisse, dass eine beeinträchtigte Methylierung, besonders beeinträchtigt DNA-Methylierung in Reaktion auf Wachstumsfaktoren, kann ein wichtiger molekularer Mechanismus führt zu Entwicklungsstörungen sein. " Unter Berufung auf Stajich et al 2002 (J Peds) und Pichichero et al 2002 (Lancet), schreiben Waly et al:

"Eine einzige Thiomersal-haltigen Impfung produziert akuten Ethylquecksilber Blutspiegel von 10-30nm ... und Blutproben in 2-Monate alten Säuglinge, 3-20 Tage nach der Impfung erhalten, enthalten 3,8-20,6 nM Ethylquecksilber ... Unsere Studien Deshalb zeigen das Potenzial für Thiomersal, um nachteilige Auswirkungen auf [Methioninsynthase] Aktivität bei Konzentrationen deutlich unter dem Niveau von einzelnen Thiomersal-haltigen Impfstoffe verursachen.

         Eine direkte Mechanismus mit Quecksilber die Hemmung der zellulären enzymatische Prozesse durch Bindung mit dem Hydroxyl-Radikal (SH) in Aminosäuren scheint ein wesentlicher Teil der Verbindung zu diesen allergischen / immunreaktiven Bedingungen (81,83,89-91,97,105,170) sein. Zum Beispiel wurde gefunden, Quecksilber stark hemmen die Aktivität von Xanthinoxidase und dipeptyl Peptidase (DPP IV), die bei der Verdauung von dem Milchprotein Kasein (89,91,93) benötigt werden,   und das gleiche Protein, das Cluster-Differenzierungsantigen 26 ist   (CD26) die hilft T-Lymphozyten-Aktivierung. CD26 oder DPPIV ist eine Zelle Surfact Glykoprotein, das sehr anfällig gegenüber einer Inaktivierung durch Quecksilber Bindung an seinen Cysteinyl Domäne ist. Quecksilber und andere giftige Metalle auch die Bindung von Opioid-Rezeptor-Agonisten an Opioid-Rezeptoren, während Magnesium regt Bindung an Opioid-Rezeptoren (89). Studien mit einer großen Stichprobe von autistischen und schizophrenen Patienten festgestellt, dass über 90% der getesteten hohe Niveau des Milchprotein Beta-Casomorphin-7 in ihrem Blut und Urin und defekte enzymatische Prozesse hatten für die Verdauung Milcheiweiß (92,93,83) , und in ähnlicher Weise für das entsprechende Enzym benötigt Weizengluten (92,94) zu verdauen. Die Studien herausgefunden hohen Ig A-Antigen spezifischer Antikörper für Casein, Lactalbumin und beta-lactoglovulin und IgG und IgM für Casein.    Beta-casomorphine-7   Morphin ist ein artige Verbindung, die zu neuronalen Dysfunktion (92), sowie eine direkte Histaminfreisetzers bei Menschen und Induzieren Hautreaktionen (91c, 92).   Ebenso viele hatten auch eine entsprechende Form   Gluten-Protein (94).    Eliminierung von Milch und Getreideprodukte und Schwefel Nahrungsmittel aus der Nahrung wurde gefunden, um den Zustand zu verbessern.   Eine Doppelblind-Studie mit einem potenten Opiat-Antagonisten Naltrexon (NAL), führte zu einer signifikanten Reduktion der autistischen Symptomatik unter den 56% besten auf Opioid-Wirkungen (95).   Die Verhaltens-Verbesserungen wurde durch Veränderungen in der Verteilung der wichtigsten Lymphozytenuntergruppen begleitet, mit einem signifikanten Anstieg der T-Helfer-Induktoren und einer signifikanten Reduktion der T-zytotoxischen-Unterdrücker und einer Normalisierung der CD4/CD8-Verhältnis.    Studien haben ergeben, Quecksilber verursacht erhöhte Pegel der CD8 T-zytotoxische-Suppressoren (96).    Wie zuvor angemerkt, haben solche Populationen von Patienten auch gefunden, hohe Konzentrationen von Quecksilber zu haben und nach dem Quecksilber Detox (29, 81,83,99,170) wiederherzustellen.   B. Quecksilber Niveaus reduziert werden, wird die Proteinbindung verringert und eine Verbesserung der enzymatischen Prozess auftritt (29, 83.170).

  Zusätzliche zellulärer Ebene enzymatische Wirkung von Quecksilber die Bindung mit Proteinen gehören Blockade Schwefeloxidation Prozesse und Neurotransmitter Aminosäuren   welche gefunden wurden wichtige Faktoren in vielen Autisten (90,97,105,83), plus enzymatische Prozesse mit den Vitaminen B6 und B12, mit Auswirkungen auf die Cytochrom-C energetische Prozesse als gut.   

Die aktivierende Enzym B6-Kinase wird vollständig gehemmt im Darm in äußerst geringen Dosen (nanamolar) Quecksilber (121), mit ähnlichen Wirkungen auf B12.    Epson Salze (Magnesiumsulfat) Bäder, eine Supplementierung mit der P5P Form von Vitamin B6 und Vitamin B12 Schüsse sind Methoden des Umgangs mit dieser enzymatischen Blockaden, die als wirksam erwiesen haben, indem die Behandlung solcher Erkrankungen. Vit B-Komplex und Vitamin E ammeliorate Methylquecksilber Effekte (158).   Quecksilber und giftige Metalle wurden ebenfalls gefunden zu haben,   schädliche Wirkungen auf die zelluläre Mineralstoffgehalt von Calcium, Magnesium, Zink und Lithium (46,170,83,154).   Ergänzung mit diesen Mineralien wurde auch gefunden, als wirksam bei der Mehrzahl der Fälle (46,68-70)    Ein weiteres der Ergebnisse dieser toxische Expositionen und enzymatische Blockaden ist die Wirkung auf die Leber und Dysfunktion der Leber Entgiftung Prozesse, die autistische Kinder gefunden worden zu haben (81,97,169).   Alle autistischen untersuchten Fällen wurde festgestellt, dass hohe toxische Expositionen / Auswirkungen und Entgiftung der Leber Profilen außerhalb der normalen (81c, 169) haben.

    Laut Studien bewertet, haben über 20% der Kinder in den USA hatten ihre Gesundheit oder das Lernen deutlich negativ durch toxische Metalle wie Quecksilber, Blei und Cadmium betroffen, und über 50% der Kinder in einigen städtischen Gebieten wurden beeinträchtigt.   Signifikante Auswirkungen auf das Verhalten wurden ebenfalls dokumentiert.   Solche Effekte ähnlich auswirken   Erwachsene (37.170).      Viele   Epidemiologe glauben, dass die Beweise zeigen, dass über 50% aller US-Kinder haben ihre Lernfähigkeit oder geistiger Zustand deutlich negativ durch prä-und / oder postnatale Exposition gegenüber toxischen Substanzen (1,2,32 c, 87.108, etc.) betroffen.     Die toxische Metalle wurden dokumentiert, um Fortpflanzung und Entwicklung Toxine, verursacht Missbildungen und schädlichen fetale Entwicklung, sowie neurologische Effekte, Entwicklungsverzögerungen, Lernbehinderungen, Depressionen und Verhaltensstörungen in vielen sonst normal erscheinenden Kinder (5-33, 37 -42,48,66,83, 84,112-115,151-155,169).

Pränatale Exposition bis 7 Schwermetalle wurde in einer Population von Schwangeren mit rund 17 Wochen Schwangerschaft (9) gemessen.   Follow-up-Untersuchungen an den Kindern bei 3 Jahren festgestellt, dass die kombinierte pränatalen toxische Belastung des Gastes negativ auf die Leistung auf den McCarthy Scales of Kinder Fähigkeiten bezogen und positiv auf die Anzahl der Kinderkrankheiten gemeldet verbunden war.     Viele   ähnliche Untersuchungen messen Kind Haar Ebenen der toxischen Metalle Aluminium, Arsen,   Cadmium, Blei und Quecksilber haben festgestellt, dass diese toxische Metalle erheblichen Auswirkungen auf die Lernfähigkeit und kognitive Leistungsfähigkeit haben, erklären so viel wie 20% der kognitiven Unterschiede zwischen dem Zufallsprinzip getestet Kinder, die geringer Exposition nicht mehr als gesund Richtlinien für die Exposition zu einem haben diese Metalle (6-15,17,19).   Diese toxischen Metallen haben sich negativ auf synergistische Kindheitsentwicklung und Gedächtnisstörungen (8,13-15,66) haben.

      Unter den mehr deutlich durch neurologische Defizite oder Problemen betroffen, die Auswirkungen scheinen sogar noch bedeutender.   Vergleich der Gruppen von Kindern, geistig oder signifikant Lernen mit normalen Kontrollen deaktiviert sind deutlich erhöhte Werte von giftigen Metallen in den betroffenen Gruppen (7,11,17,18,21), mit der Ebene der toxischen Metalle und Mineralien bekannt, von ihnen korrekt identifiziert, die mit erheblichen Behinderungen in 90 bis 98% der Fälle in den Studien betroffen sein.     Eine Studie der ländlichen Kinder mit subtoxischen Exposition deutlich erhöhte Werte von Blei und Cadmium in einer Gruppe von leicht retardiert / Borderline-Intelligenz (IQ 55 bis 84) als die Kontrollen (11).      76% der Studiengruppe hatten eines von 5 giftige Metalle als des Labors oberen Sicherheitsgrenze.

  Eine große Studie ergab, dass die Haare Cadmium Ebene hoch korreliert mit und prädiktive sehr deutliche Lernschwierigkeiten oder geistiger Retardierung (18).     Über 90% der Befragten mit Haaren Cadmium-Gehalte von 0,4 Teilen pro Million oder mehr gefunden zu erheblichen Behinderungen und über 95% der Patienten mit Werten über 0,7 waren geistig zurückgeblieben.   In einer Gruppe von Studenten mit normalen Bereich IQs, die ein Fachgebiet auf einem standardisierten Test (paradigmatische LD) gescheitert, Cadmium die Gruppen und führen Haar signifikant höher als bei den Kontrollen und Hair Metal Ebenen mit Lithium-Konzentrationen enthalten korrekt getrennt die Gruppen mit 95 % Genauigkeit (7).   Durchschnittliche Haar Cadmium-Gehalte in der Gruppe mit Lernschwierigkeiten betrug 1,7 ppm.     Ähnliche Erkenntnisse über toxische Metall Exposition wurden für legasthene Kinder (10), schizophrene Kinder (16.157) und autistischen Kindern (16) gefunden.   Eine Studie der legasthene Kinder mit normalem Intelligenzquotienten fanden die Legastheniker Gruppe hatte eine Cadmium Haar Ebene durchschnittlich 2,6 ppm, 25 mal höher als bei der Kontrollgruppe (10) und mehr als das Maximum der normalen akzeptablen Bereich.   Der Legastheniker Gruppe hatte auch etwas höher Aluminium und Kupfer Ebenen.   Studien von Gruppen mit Schizophrenie haben erhöhte Spiegel an Kupfer und Quecksilber und reduzierte Gehalte an Zink, Magnesium und Calcium, die bekanntlich durch Schwermetalle gehemmt werden gefunden und beeinflussen Neurotransmitterniveaus (113,49). Ergebnisse einer Studie an einem Lehrkrankenhaus zeigte, dass Cadmium deutlich wurde Depressiven erhöht   und Manie Patienten reduziert. Blei wurde in Depressiven erhöht   und Schizophrenen   aber nicht in der Manie Patienten. Serum Zink wurde in allen psychiatrischen Patienten (164) reduziert. Eine Gruppe von Gewalttätern hatten Bedeut. Höhere Haar Blei und Cadmium-Gehalte als gewaltfreie Kontrollen (62b).

         Diese toxischen Metallen wurden ebenfalls ähnlich signifikante Verhaltens-und emotionale Auswirkungen auf Kinder und Erwachsene (6-8,11,14-16,19,21,83,169,170) gefunden haben.    Eine Gruppe von Studenten wurden von ihren Klassenlehrer erzielte   auf der Walker Problem Behavior Checklist Identification (WPBIC).   Ein kombiniertes Haar-Ebene Punktzahl Quecksilber, wurde Blei, Arsen, Cadmium und Aluminium zufolge deutlich erhöht Partituren auf den WPBIC Subskalen gemessen bezogen werden Schauspiel-, störten Peer-Beziehungen, Unreife und die Gesamtpunktzahl (6) bei einer Bevölkerung von Studierende mit keinen bekannten akuten Expositionen.   Die kombinierte Metalle Punktzahl erklärte 23% der Differenz der gesamten WPBIC Gäste und 16 bis 29% der Unterschiede auf den Subskalen für den Rückzug, handelnd, störten Peer-Beziehungen, Ablenkbarkeit, und Unreife (6).    Ähnliche Ergebnisse wurden in anderen Studien gefunden, und haben sich Auswirkungen nicht nur im Klassenzimmer, sondern auf die Beziehungen zu Hause haben, auf Fahrgewohnheiten,   und auf die Arbeitsleistung.

      Studien haben Hinweise darauf gefunden, dass   abnorme Metall und Spurenelementen durch Metall Exposition betroffen scheinen ein Faktor mit aggressiven oder gewalttätigen Verhaltens (37,48,60-63,110,115,21) in Verbindung gebracht werden, und dass die Haare Spurenmetall Analysen kann ein nützliches Werkzeug für die Identifizierung die anfällig sind für ein solches Verhalten sein .   Es wurde festgestellt, daß überschüssige Mengen an Kupfer kann Gewaltverhalten bei Kindern (124.115) verursachen.   Ein Mechanismus gefunden, mit toxischen Metallen und Pestiziden Bezug auf aggressives und gewalttätiges Verhalten in Verbindung gebracht werden ist der dokumentierte Hemmung der Cholinesterase-Aktivität im Gehirn (110).   Eine weitere Reihe von Studien fanden abnorme Spur Metall-Konzentrationen mit gewaltbereiter Personen einschließlich erhöhter Serum-Kupfer und deprimiert Plasma-Zink (115.161) zugeordnet werden.   Eine Gruppe mit einer Geschichte von gewalttätigen und gewaltbereiter Verhalten hatten signifikant höhere mediane Cu / Zn-Verhältnis als in der Kontrollgruppe.   A ssaultive, gewaltbereiter Personen haben in der Regel abnorme Spur-Metall-Konzentrationen, einschließlich erhöhter Serum-Kupfer und deprimiert Plasma-Zink (115b).

  Eine Studie von Teenagern in Pittsburgh herausgefunden, dass erhöhte Blei wurde mit einem Vier-fach erhöhtes Risiko für Delinquenz (21) zugeordnet.    Ähnliche Tests in der kalifornischen Jugendgerichtsbarkeit sowie andere Studien haben signifikante Beziehungen zum Klassenzimmer Errungenschaft, Jugendkriminalität gefunden,   und Kriminalität (62,63,120).   Drei Studien im kalifornischen Gefängnis System gefunden, die im Gefängnis für gewalttätige Aktivitäten hatten signifikant höhere Haar Mangan als die Kontrollen (61, 37.115 a), während andere Studien im kalifornischen Gefängnis und Jugendgerichtsbarkeit festgestellt, dass diejenigen mit 5 oder mehr lebensnotwendiger Mineralstoff Ungleichgewichte waren 90% eher gewalttätig zu sein 50% mehr wahrscheinlich für 2 oder mehr mineralische Ungleichgewichte (120) gewalttätig.    In Studien an Jugendkriminalität Zentren reduziert Ernährungstherapie antisoziale und gewalttätiges Verhalten von über 50% (120.115).   

Eine Studie analysiert Haar 28 Massenmörder festgestellt, dass alle hohen Metallen und abnorme lebensnotwendiger Mineralstoff Ebenen (115) hatte.     Wie einige andere Studien fanden sie höhere solcher toxischen Metallen in Schwarze als in der kaukasischen Bevölkerung.   Studium der einem Bereich, in Australien mit viel höhere Gewalt sowie Autopsien von mehreren Massenmörder fand auch hohe Mangan ein gemeinsamer Faktor (37.115 a) sein.   Solche gewalttätiges Verhalten ist seit langem in solche mit hohem Mangan-Exposition bekannt.     Ärzte in Großbritannien gefunden einer Frau Wahnsinn und gewalttätiges Verhalten zu sein im Zusammenhang mit Vergiftungen durch undichte Amalgamfüllungen (37), und andere Studien und klinische Ergebnisse haben die Verbindung von toxischen Metallen zu Verhaltensstörungen und Gewalt (113c, 115.119.120) bestätigt. Studium an der Argonne National Laboratory festgestellt, dass die Mehrheit der Straftäter und Verbrecher hohem Metallgehalt Ebenen wie Cadmium und Blei hatte, und in 2 Kategorien fallen.   Eine Gruppe mit hohem Kupferanteil und niedrigen Zink, Natrium-Kalium-neigten extremen temperiert haben, während eine andere Gruppe mit niedrigen Zink und Kupfer, aber hohe Natrium und Kalium tendenziell soziopathischen (115) liegen.   Aber es wurde festgestellt, dass die Behandlung von delinquent oder gewalttätig neigen Einzelpersonen für Metalle Probleme einschließlich Ernährungstherapie bezogen   Regel zu signifikanten Verbesserungen in der Stimmung, gewalttätiges Verhalten und Funktionalität bei umfassender Heilung in der Mehrzahl der Fälle (115.119.120).   

     Lithium schützt Gehirnzellen gegen überschüssiges Glutamat und Calcium, und das niedrige Niveau abnormale Gehirnzelle Balance und neurologische Störungen (75, 79).   Lithium ist auch in Vit-B12 Transport und Verteilung wichtig, und Studien haben gezeigt, niedrige Lithium-Spiegel häufig in lernbehinderte Kinder, eingesperrt Gewalttätern und Menschen mit Herzerkrankungen (76,78).

Lithium-Supplementierung wurde festgestellt, dass eine wirksame Behandlung Ergänzung bei Erkrankungen wie bipolare Depression, Autismus und Schizophrenie, wo Manie oder extreme Hyperaktivität gesehen (104,79) werden.   Es wurde dokumentiert, dass die Bedingungen wie Depressionen und anderen chronischen neurologischen Erkrankungen oft mit Schäden und Absterben von Nervenzellen in den Bereichen des Gehirns wie dem Hippocampus, und Lithium wurde festgestellt, dass nicht nur verhindern, dass solche Schäden, sondern fördern auch Zellen der grauen Substanz des Zellwachstums in solchen Bereiche (79), zu und wirksam in der Behandlung von depressiven Zuständen nicht nur, sondern degenerativen Erkrankungen wie Chorea Huntington, die zu solchen Schäden zusammenhängen.   

         L ithium hatte einen signifikanten Stimmung verbessern und stabilisierende Wirkung auf den ehemaligen Drogenkonsumenten mit psychischen Erkrankungen (77). In der Studie wurde eine Gruppe mit Gewalttätern und Familie Täter in 2 Gruppen aufgeteilt wurden.   Die Hälfte bekam Lithium-Ergänzungen und die Hälfte ein Placebo.   Die Gruppe bekommen Lithium hatten signifikant Partituren für Stimmung, Glück, Freundlichkeit und Energie erhöht, während die andere Gruppe nicht (77).   Ähnliche Ergebnisse wurden für eine Gruppe von gewalttätigen ehemalige Drogenabhängige erhalten.     In einer großen Texas Studie waren Inzidenz von Suizid, Mord, Vergewaltigung, Raub, Einbruch, Diebstahl und Drogenkonsum deutlich höher in den Bezirken mit niedrigem Lithium-Konzentrationen im Trinkwasser (78).   In einer   Placebo-kontrollierte Studie an Gefangenen mit einer Geschichte von impulsive / aggressives Verhalten, hatte die Gruppe der Einnahme von Lithium ergänzt eine signifikante Reduktion in aggressives Verhalten und Verstöße im Zusammenhang mit Gewalt (78). Die Autoren vermuten, dass für diese Bereiche mit niedrigen Lithium-Konzentrationen in Wasser, Wasser Systeme sollten Lithium hinzuzufügen, und   die mit Defiziten in Lithium oder Anzeigen aggressiv oder impulsives Verhalten wahrscheinlich aus Lithium ergänzt (78) profitieren.

       Toxische Metalle und die resultierenden mineralischen Ungleichgewichte haben auch gefunden, dass eine Hauptursache von Depressionen und Gemütsstörungen einschließlich Schizophrenie und Manie (43,48,69,70,83,84, 112-114,157, 19,21,66,169) sein.   Einige Faktoren, die in Depressionen, Impulsivität und gewalttätiges Verhalten wurden dokumentiert sind niedrigen Serotoninspiegel, gestörte Glukosetoleranz (Hypoglykämie) und niedrige Chrom und Folsäurespiegel (126-130,113,115), die Quecksilber auch gefunden wurde, eine Ursache sein.     Ein Mechanismus, mit dem Quecksilber gefunden wurde ein Faktor in Aggressivität und Gewalt ist die dokumentierte Hemmung des Gehirns Neurotransmitter Acetylcholinesterase (5,19,28,44-47, 83.110.170).   Niedrigen Serotoninspiegel und / oder Hypoglykämie haben auch in der Mehrzahl der Patienten mit impulsive und gewalttätiges Verhalten (127.128.115) gefunden worden.    Giftige Metalle beeinflussen Stimmung und Depression beeinflussen Guthaben an essentiellen Mineralstoffen und essentiellen Fettsäuren, zusammen mit der Blockierung wesentliche enzymatische   Verfahren führt Morphin ähnliche Substanzen im Blut, und die Auswirkungen auf Ebenen der meisten Neurotransmitter im Gehirn. Ein weiterer gut dokumentiert Mechanismus der toxischen Metall Depressionen Anreiz ist durch die Verringerung Aminosäure Ebenen wie Tryptophan und Tyrosin, die dokumentiert werden, um bei der Induktion Depression (83,85,86,66) führen wird, während ein anderer ist Quecksilber-Förderung von Candida albicans Überwucherung (112) .     Quecksilber und Blei wurden dokumentiert, um Ursachen für sein   Autismus, Schizophrenie, Manie, ADD, und Depression (48,81,83,48,149,23,169,113,19,66), während Vanadium gefunden wurde, um eine Ursache für depressive Psychose und Sucht (84) sein.      Mercury reichert sich in der Hypophyse (170.109) und hat somit endokrine System / hormonelle Wirkungen.     Neben Quecksilber mit östrogene Wirkung (33,37,170) Quecksilber und Blei haben andere dokumentierte hormonellen Wirkungen (111.109.155.170), einschließlich abgesenkt Konzentrationen von Neurotransmittern Dopamin, Serotonin und noreprenephrine (66.139.170).     Einige der Wirkung auf Depression ist ebenfalls mit Quecksilber die Wirkung der Verringerung der Höhe der Hypophysenhinterlappenhormons (Oxytocin) verwandt.    Niedrige Konzentrationen von Hypophysen-Funktion mit Depressionen und Selbstmordgedanken verbunden sind, und scheinen ein wichtiger Faktor im Selbstmord von Teenagern und andere gefährdete Gruppen.   Amalgam-Füllungen, Nickel und Gold Kronen sind wichtige Faktoren bei der Verringerung der Hypophysen-Funktion (109.170).   Ergänzende Oxytocin Extrakt wurde festgestellt, dass viele dieser Probleme Stimmung (35) zu lindern, zusammen mit dem Austausch von Metallen in den Mund (109.170).   Eine Studie nach der Säuglinge zu 7 Jahren in Neuseeland einen signifikanten Effekt auf die kognitive und psychologische Funktion in Bezug auf Mutter die Haare Quecksilbergehalt (146).   Eine Studie von Kindern auf den Färöern hatte ein ähnliches Ergebnis (146b).

Andere endokrine Wirkungen von Quecksilber und Blei gehören Unfruchtbarkeit und andere Fortpflanzungsorgane Probleme (33,35,170,148)

     Studien haben bisher gezeigt, dass geringe Mengen von Blei-Exposition signifikant an Hyperaktivität und Aufmerksamkeitsstörungen (19,20 a, 21,83,114 b, 159), Depression (48.113 b), in der Schule die kognitive Leistungsfähigkeit (19,20 a, 22,23,50 Zusammenhang , 60a, 159), Verhaltensstörungen (19,21,22,23,48,115),   psychischen Störungen (24,48,115), Allergien (60), Wachstum (54), Gestationsalter (54) und Fehlgeburten (60).    In einer Studie Kinder Nabelschnurblut bei der Geburt aufgezeichnet wurde und ein Lehrer Beurteilung des Lernens / Verhaltensmerkmale am Ende des Schuljahres im Alter von 8 (20a) abgeschlossen.   Mädchen mit überdurchschnittlich hohen (> 10 ug / dL) Akkord Blutspiegel erwiesen sich als eher abhängig zu sein, inpersistant und haben eine unflexible Ansatz Aufgaben. (10 ug / dL Blut ca. 8 ppm Haar, Nr. 52)   Jungen mit überdurchschnittlich Akkord Blutspiegel erwiesen sich als eher Probleme nach einfachen Anweisungen oder Sequenzen von Richtungen. Eine Follow-up-Studie zu den Cincinnati Blei Studie gemessen Blutbleiwerte und im Vergleich zu standardisierten IQ-Test punktet bei ca. 6,5 Jahren (50).   Die Studie ergab, Blutbleiwerte signifikant invers sowohl Full-Scale-und Performance IQ zusammenhängen und dass Blutbleiwerte über 20 ug / dL wurden zu einem durchschnittlichen Defizit in IQ von 7 Punkten auf die Leistung IQ Zusammenhang als solche mit weniger als 10 im Vergleich ug / dL Blutbleiwerte.   Eine weitere Studie in Australien gemessenen IQ bei etwa 12 Jahren und im Vergleich zu Blutbleiwerte 1 bis 7 Jahren (51) gemessen.   Total, verbale und Performance IQ waren alle signifikant invers mit Blutbleiwerte während der ersten 7 Jahre des Lebens gemessen verwandt.   Zwei Studien fanden durchschnittliche Haar Bleiwerte in Gruppen von lernbehinderten Kindern über 20 ppm (7,12), im Vergleich zu 4 ppm bei den Kontrollen.

Aber der Autor einer aktuellen Studie (23) besagt, dass     "Es gibt kein unbedenkliches Niveau der Bleigehalt im Blut".     Kinder mit einer Blei-Konzentration von 7 bis 10 Mikrogramm pro Deziliter Blut hat einen Durchschnitt von 11,1   Punkte niedriger als der Mittelwert auf der Stanford-Binet IQ-Test, die    Forscher fanden heraus.     Die Studie fand auch eine durchschnittliche 5,5-Punkt Rückgang der IQ     für jede weitere 10-Mikrogramm-Anstieg im Blut-Blei-    Konzentration, sagte Dr. Lanphear ..   Eine andere Studie ergab signifikante IQ Reduzierungen ca. 0,74 Punkte pro ug / dL Bleigehalt Anstieg bei Expositionen zwischen 1 ug / L und 10 ug / dL (23b).

     Jedoch andere Studien haben herausgefunden, dass diese Untersuchungen allgemein nicht untersucht oder beachten die Wirkungen und synergistische Wechselwirkungen der anderen toxischen Metallen (6,11,20,28) und der Tatsache, dass Blei und Cadmium Ebenen um positive Korrelationen mit jeweils neigen wies andererseits.        Eine Studie der ländlichen Schule Kinder ohne akute Exposition und mit IQS im normalen Bereich gefunden hochsignifikante Beziehungen zwischen Blei und Cadmium mit Intelligenz Partituren und Schulleistungen Tests (12).   Blei und Cadmium erklärt 29% der Varianz in IQ.   Diese beiden Metalle haben sich unterschiedliche Mechanismen der ZNS-Schädigung, mit Cadmium beeinflussen Sprachbegabung mehr auswirken und die Leistung beeinträchtigt Maßnahmen mehr. Der Autor einer anderen Studie (28) von 9-Jährigen leben in einem Gebiet in der Nähe einer Verbrennungsanlage in Ohio Schluss, dass ein Teil der entwicklungspolitischen Effekte zugeschrieben führen in vielen früheren Studien war vor allem auf die Auswirkungen Cadmium, mit Blei dienen als Marker für Cadmium Effekte aufgrund ihrer gemeinsamen Ursprung und das Cadmium Wirkung der Erhöhung Blei Akkumulation.   Die Ergebnisse dieser Studie waren in der Regel im Einklang mit einer früheren Studie (12) über eine höhere Cadmium und unteren Ebenen von Zink bei Kindern mit kognitiven Defiziten.   Doch diese Studie Zinkspiegel gefunden, obwohl erheblich beeinträchtigt, kann in einigen abhängig von anderen Faktoren erhöht werden.   Cadmium wie zuvor angemerkt, sowie Quecksilber haben anti-Metabolit Effekte wesentlich beeinflussen Calcium, Zink und Phosphat-Spiegel im Körper (74, 28.170).   Die Verringerung Zinkspiegel verursacht erhöhte Absorption von Blei und Cadmium ist Einfluss auf das Pyrimidin-5-Nukleotidase Enzym hemmt Phosphorylierung in dem Energie / respiratorischen ATP-Funktion (28).    Diese Studie ergab, das Niveau der Haare Phosphor, wie Cadmiumexposition betroffen war der beste Indikator für die kognitive Funktion und Dysfunktion.   Blei wurde festgestellt, dass eine geringere Wirkung auf Phosphor-Ebene und ATP-Funktion haben.   Die gesamte Gruppe von lernbehinderten Jungen hatten niedrige Haar Phosphor Ebenen im Vergleich zu denen ohne Lernschwierigkeiten.   Die wichtigsten Faktoren zu erscheinen solche mit hoher Cadmium und niedrige Phosphor Haar Ebenen beeinflussen wurden innerhalb von 2 Meilen von der Verbrennungsanlage, die Exposition gegenüber passive Zigarettenrauch leben und leben in einer ländlichen Gegend, die haben können hohe Cadmium-Gehalte in Brunnen.   Eine andere Studie ergab starke Raucher haben Cadmium   Ebenen im Körpergewebe etwa 2 mal, dass der nicht Raucher, und Haar Cadmium-Gehalte bei Neugeborenen von Rauchern waren doppelt so groß wie bei Neugeborenen von Nichtrauchern (53).   

    Andere Studien haben festgestellt, dass Cadmium signifikanten Abnahme Geburtsgewicht durch seine Antimetabolit Aktionen (53,54) und signifikanten Anstieg des Blutdrucks (55) verursacht.   Neugeborenen Haar Cadmiumgehalt haben sich deutlich auf mütterliche Haar Ebenen und Mütter beruflich Schwermetallen ausgesetzt Haar Ebenen doppelt so hoch wie Steuerelemente haben (54) korreliert werden.   Ebenso Erwachsenen mit überdurchschnittlich hohen Cadmium-Gehalte weniger erfolgreich auf Maßnahmen der Aufmerksamkeit, psychomotorische Geschwindigkeit und   Speicher (56).   

  Diese toxischen Metallen wurden ebenfalls gefunden erhebliche Auswirkungen auf Motor-visuelle Fähigkeiten und Leistungen (6a, 8,19,20,170), geändert durch die Bender Visual-Motor Gestalt Test score gemessen haben.   Arsen, Blei und Cadmium-Gehalte hatten die höchste Korrelation mit kognitiven Scores, während Aluminium hatte einen signifikanten Zusammenhang vor allem mit Motor-visuelle Performance und Quecksilber hatten weniger, aber hoch signifikante Korrelationen für beide.

      Studien haben auch Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen niedrigen Mengen an Zink und vier andere gängige Kinderkrankheiten, Behandlung Depressionen (70), oppositionelles Trotzverhalten (161), Kindheit einsetzende gefunden Diabetes (72) und Epilepsie (73). Zink ist ein Antagonist zu toxischen Metallen wie Cadmium und Quecksilber, und ein angemessenes Niveau sind erforderlich, um die negativen Auswirkungen dieser giftigen Metallen auf zelluläre Calcium und anderen enzymatischen Prozessen (28,74) auszugleichen.    Andere Verbindungen zwischen Quecksilber und Typ1-Diabetes haben ebenfalls nachgewiesen.   Quecksilber hat sich eine Erhöhung der entzündliche Th2-Zytokinen (116) verursachen.     In der Bauchspeicheldrüse können die Zellen verantwortlich für die Insulin-Produktion beschädigt oder zerstört werden durch die chronisch hohen Zytokine, die das Potenzial zur Induktion von Diabetes Typ II - auch bei sonst gesunden Personen ohne weitere Risikofaktoren für Diabetes (117).   Quecksilber hemmt die Produktion von Insulin und ist ein Faktor bei Diabetes und Hypoglykämie, zur signifikanten Reduktion des Insulins Bedürfnis nach Austausch von Amalgam Späne und Normalisieren von Blutzucker (109). Eine Verbindung zwischen Quecksilber in Impfstoffen und Epilepsie wurde auch gefunden (118).

    Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl Blut und Haare Quecksilbergehalt aufweisen   erwiesen nicht stark an Exposition von Quecksilberdampf, die die häufigste Belichtung von Quecksilber korreliert werden, wegen der besonderen Eigenschaften von Quecksilber (170). Quecksilberdampf hat eine extrem kurze Halbwertszeit im Blut, und schnell überquert Zellmembranen in Körperorganen, wo es anorganisches Quecksilber oxidiert wird, der sich in das Gehirn, Herz, Nieren und anderen Orten. Obwohl also elementares Quecksilber Engagements in der Regel größer sind als organische Expositionen, die meisten Quecksilber im Blut organisch. Ebenso Haar Quecksilber wurde gezeigt, dass sie stärker korreliert mit organischen Quecksilberexposition als mit anorganischen (170).   Haar-Test durch externe Quecksilberbelastung in beruflichen Expositionen, wie Zahnarztpraxen, die haben in der Regel relativ hohe Konzentrationen von Quecksilber betroffen.    Andere Maßnahmen des Quecksilbers wie Stuhl, Speichel und Urin gefunden besser Maßnahmen von Quecksilber für solche Fälle.   Urin enthält   überwiegend anorganisches Quecksilber, wird aber weniger zuverlässig mit langfristigen chronischen Exposition durch Schadenspunkte, um die Harnwege detox System. Urinary fraktionierten Porphyrin-Test ist ein guter Test für metabolische Schäden, die durch Quecksilber aus anderen Giftstoffen aufgetreten.   Die Höhe und die Verteilung der 6 Porphyrine gemessenen zeigt Ausmaß der Schäden sowie wahrscheinliche Quelle des Schadens (170).

     Haar Ebenen haben sich in der Regel zuverlässige Indikatoren der jüngsten Umwelt Metall Engagements außer Quecksilber (28,52,54,58) zu sein und besser mit Symptomen als Bluttest (88) korreliert werden ..    Ebenso haben Blut gefunden worden, um nicht unbedingt chronischen oder historischen Cadmiumexposition (52,53,58), da Metalle wie Cadmium und Quecksilber haben extrem kurze Halbwertszeit im Blut, sondern lange Halbwertszeit im Körper .. Luftmessungen von Cadmium oder Quecksilber tendenziell sehr unzuverlässig aufgrund der geringen Partikelgröße Dispersion Variation, und anderen Faktoren.   Messen der Akkumulation im Bereich Pflanzen ist ein einigermaßen zuverlässiges Verfahren, Bereiche mit Cadmium-Gehalte über 0,5 ppm zeigen signifikante Luftverschmutzung.

Mangan kann herunterregulieren Serotonin-Funktion, wodurch Geselligkeit und zunehmende Aggressivität oder Depressionen.   Excess Mangan Exposition reduziert Dopaminspiegel in gewalttätigem Verhalten führen kann. Höhere Anteile von Mangan Exposition mit Parkinson-Krankheit und gewalttätiges Verhalten (151) korreliert.      Die häufigste signifikante Quelle hoher Mangan neonatalen Belichtung ist aus Soja Säuglingsanfangsnahrung, die typischerweise sehr hohe Mangan (151.156).

Da Blei und andere giftige Metalle in Knochen und Astrozyten im Gehirn, die Aufnahme während der fetalen Entwicklung beibehalten und der frühen Kindheit hat langfristige Auswirkungen auf die Entwicklung und das Verhalten (151).    Unter den toxischen Wirkungen von Blei ist eine Reduktion der Dopamin-Funktion (die stört die Verhaltenshemmung Mechanismen in den Basalganglien) und Glutamat (spielt eine wesentliche Rolle bei der langfristigen Lernen mit dem Hippocampus verbunden).   Forschung auf der individuellen Ebene zeigten, dass die Aufnahme von Schwermetallen mit höheren Lernschwierigkeiten, Hyperaktivität, Drogenmissbrauch, Gewaltverbrechen und andere Formen von anti-soziales Verhalten assoziiert ist.    In sieben verschiedenen Proben von Gefängnisinsassen hatten Gewalttäter deutlich höhere Gehalte an Blei, Cadmium oder Mangan in Kopfhaar als Nicht-Gewalttäter oder Kontrollen.     In zwei prospektiven Studien, hohe Bleigehalt im Alter von 7 (ein Mess-Blei im Blut, die anderen Knochen Blei) vorausgesagt Jugendkriminalität und Erwachsenen Verbrechen.   Ein erheblicher Anteil der Personen mit ADS / ADHS diagnostiziert werden wahrscheinlich gefährlich hohe Konzentrationen von Blei, Mangan oder Cadmium in Körpergewebe haben.   Kinder mit Blutbleiwerte von mehr als 2 Mikrogramm pro Deziliter waren vier Mal häufiger ADHS als Kinder mit Ebenen unter 0,8 Mikrogramm pro Deziliter (167) haben.     Da Alkohol, Kokain und anderen Drogen vorübergehend wiederherzustellen Neurotransmitter Funktionen, die anomal sind, kann Drogenmissbrauch oft rohe Selbstmedikation in Reaktion auf die Wirkungen der Toxizität. Zum Beispiel, weil Blei herunterreguliert Dopamin und Kokain ist eine nicht-selektive Dopamin-Wiederaufnahme-Hemmer, Blei Toxizität das Risiko eines Kokainmißbrauch (151) zu erhöhen.

Schwermetalle Kompromiss normale Entwicklung des Gehirns und Neurotransmitter-Funktion, was zu langfristigen Defizite im Lern-und Sozialverhalten (151). Auf der individuellen Ebene, zeigte früheren Studien, dass hyperaktive Kinder und Straftäter signifikant erhöhte Konzentrationen von Blei, Mangan haben, oder Cadmium im Vergleich zu Kontrollen, hohe Bleigehalt im Blut im Alter von sieben prognostiziert Jugendkriminalität und Erwachsenen Verbrechen. Auf ökologischer Ebene, hat unsere Studie ergab, dass Umweltfaktoren mit Toxizität assoziiert mit höheren Raten von anti-soziales Verhalten korreliert sind. Für den Zeitraum 1977 bis 1997 wurden Ebenen der Gewaltkriminalität und Teenager Mordkommission signifikant mit der Wahrscheinlichkeit der pränatalen und Kind Exposition gegenüber bleihaltigem Benzin Jahren korreliert. Quer durch alle US-Counties sowohl für 1985 und 1991, waren industriellen Freisetzungen von Schwermetallen - Steuerung über 20 sozio-ökonomischen und demographischen Faktoren - auch ein Risiko-Faktor für höhere Kriminalität. Überschüssige Mengen an Blei und Mangan werden mit ADHS und gewalttätiges Verhalten korreliert.   Schlechte Ernährung erhöht die Wirkung von Blei und Mangan Toxizität. Gemeinschaften mit einem höheren Anteil von Kindern mit Blut führen über 10 mg / dl signifikant häufiger zu höheren Raten von Gewaltkriminalität und höhere Raten von Schulversagen haben.   Studien zum Vergleich Toxic Release Inventory (TRI) Daten Kriminalitätsrate Daten für alle US-Counties fanden eine positive Korrelation zwischen Versionen von Blei und Mangan und Gewaltverbrechen Preise.     Spezialisten bei der Pfeiffer Treatment Center in Illinois haben herausgefunden, dass Behandlungen zu Konzentrationen von Blei und andere Giftstoffe zu reduzieren nachhaltigen Verbesserung erbringen, ohne Medikamente (151).

Befragungen von Blut von Kindern Blei in Massachusetts, New York und anderen Staaten sowie NHANES III und einem NIJ Studie von 24 Städten zu einem anderen Umweltfaktor: Wo Silicofluoriden als Wasserbehandlungsmittel, Risiko-Verhältnissen eingesetzt für Blut Vorsprung auf 10μ μ g / dL sind 1,25 bis 2,5, mit bedeutenden Wechselwirkungen zwischen den Silicofluoride und andere Faktoren, die mit Blei-Aufnahme (152) zugeordnet ist. Gemeinschaften mit Silicofluoriden berichten auch höhere Raten von Lernschwierigkeiten, ADHS, Gewaltverbrechen, und Kriminellen, die Kokain im Zeitpunkt der arrest.The Verwendung von Fluorkieselsäure (H2SiF6) wurden öffentliche Trinkwasserversorgung fluoridate erhöht deutlich die Mengen von Blei im Wasser (wohingegen die Verwendung von Natrium silicofluoride (NaSiF6) oder Natriumfluorid (NaF) nicht.   Gemeinschaften entweder Fluorkieselsäure (H2SiF6) oder Natriumsilicofluorid (NaSiF6) haben deutlich höhere Kriminalitätsraten als diejenigen, die Natriumfluorid oder Lieferung unfluoridated Wasser. Auch   wo Silicofluoriden im Einsatz sind, sind Kriminelle eher Alkohol konsumieren, eher Kokain zum Zeitpunkt der Verhaftung haben - und dass Gemeinden haben wesentlich höhere Kriminalitätsrate.    Für 105 New York Gemeinden, für jedes Alter und rassischen Gruppe gab es eine signifikante Assoziation zwischen silicofluoride behandelt Community Wasser und erhöhten Blutdruck führen. Daten aus der Analyse der nationalen Stichprobe von über 4.000 Kinder in NHANES III zeigen, dass   Fluoridierung von Trinkwasser wird mit einem deutlichen Anstieg im Blut von Kindern Blei (mit besonders starken Auswirkungen bei Minderheiten Kinder) verbunden. (152)

IV.   Quellen der Exposition gegenüber Toxic Metals

    Die Studien bewertet darauf hin, dass die Exposition gegenüber giftigen Metalle können über 20% der Lernschwierigkeiten, 20% aller Schlaganfälle und Herzinfarkte verantwortlich, und in einigen Bereichen ein Faktor in über 40% aller Geburtsfehler (87169169170, etc.) sein.   Das US Center for Disease Control hat festgestellt, dass   primäre Exposition zu führen ist aus dem Boden, Farbe Chips,   Trinkwasser-, Düngemittel-, Lebensmittel-, Auto-und Industrieemissionen, Munition (shot und Kugeln), Badewannen (Gusseisen, Porzellan, Stahl), Batterien, Konserven, Keramik, chemische Düngemittel, Kosmetika, Dolomit, Staub, Lebensmitteln rund industriellen Gebieten angebaut , Benzin, Haarfärbemittel und Spülungen, Bleiverglasung, Zeitungspapier und farbige Anzeigen, Lacke, Pestizide, Zinn, Keramik, Gummi Spielzeug, Braunkohle-, Boden-, Löt-, Babynahrung mit Leitungswasser, Tabakrauch,   vinyl 'Mini-Jalousien ", und Staub (35.108).   Hohe Konzentrationen von Cadmium in Regionen mit hohen Emissionen aus Verbrennungsanlagen, Kohle Pflanzen oder Autos (28) gefunden wird, sowie in   Schalentiere (36), Malutensilien, Knochenmehl und Zigarettenrauch (28). Andere häufige Quellen gehören ländlichen Trinkwasserbrunnen (28,35), verarbeitete Lebensmittel, Dünger und alter Farbe, Lebensmittel (Kaffee, Früchte, Getreide und Gemüse in Cadmium-beladenen Boden gewachsen, Fleisch [Nieren, Leber, Geflügel], oder raffinierte Nahrungsmittel), Süßwasserfische, Fungizide, Autobahn Stäuben, Verbrennungsanlagen, Bergbau-, Nickel-Cadmium-Batterien, Oxid Stäube, Farben, Phosphatdünger, Kraftwerke, Meeresfrüchte (Krabben, Flunder, Muscheln, Austern, Jakobsmuscheln), Abwasser und industrielle Schlämme Verbreitung auf Ackerland (142), "aufgeweicht" Wasser, Hüttenwerken, Tabak und Tabakrauch, und Schweißrauch.     Da die Halbwertszeit von Blei im Blut ist nur 25 Tage, sind Bluttests kein verlässlicher Test für Blei Belastung des Körpers (25c).   Haar-Test Element ist eine weitere Option (19).

      Gemeinsame Expositionen gegenüber Aluminium gehören Aluminium-Kochgeschirr, Antitranspirantien, Antazida, Schmelzkäse und andere verarbeitete Lebensmittel, Lippenstift, Medikamente und Drogen (Anti-Durchfall-Agenten, Hämorrhoiden Medikamente, Scheidenspülungen), "weiche" Wasser und Leitungswasser.   Häufige Quellen von Arsen enthalten   Antibiotika gegeben, um kommerzielle Vieh, Luftverschmutzung,   chemische Verarbeitung, Kohle-Kraftwerke, Entlaubungsmittel, Trinkwasser, Trockenmittel für Baumwolle, Fisch und Schalentiere, Herbizide, Insektizide, Fleisch (von kommerziell gezüchtete Geflügel und Rinder), Metall Schmelzen von Erzen, Pestizide, Meeresfrüchte (Fisch, Muscheln, Austern ), Spezialglas und Holzschutzmitteln.   Nickel, die sehr giftig ist und führt häufig Immunreaktionen, wird häufig in Kronen und Zahnspangen gesehen, zusammen mit Schmuck, etc. (Nickel und anorganische Quecksilberverbindungen allgemein produzieren allergische autoimmune Probleme, 29). Mangan und anderen Metall Belichtung kann durch Schweißen oder Metallbearbeitung sowie aus Sojamilch und Sojaprodukte (151.156) kommen.   Cadmium, Quecksilber, Arsen, Chrom, Silber, Kupfer und andere Metalle, denen Floridians und andere häufig im Trinkwasser, Lebensmittel oder Dentalmaterialien (34-36) ausgesetzt sind.   Einige der toxischen Metallen in Lebensmitteln kommt aus Ausbringung von Abwasser und Industrieabfälle auf landwirtschaftlichen Nutzflächen (142).

     Die häufigste signifikante Exposition für die meisten Menschen ist die Quecksilberdampf aus Amalgamfüllungen (43b).   Die meisten Menschen mit mehreren Amalgamfüllungen haben tägliche Exposition über die US-Regierung Gesundheits-Leitfaden für Quecksilber (4,43 b).     Ebenso eine große Exposition Quelle der Säuglinge und Kleinkinder ist aus Plazenta Transfer von ihrer Mutter Amalgamfüllungen und Stillzeit (43.101.107). Die durchschnittliche Amalgamfüllung mehr als ½ Gramm Quecksilber und ist dokumentiert worden, um kontinuierlich austreten Quecksilber in den Körper des Patienten mit Amalgamfüllungen aufgrund der geringen Quecksilberdampfdruck und galvanischen Strom von gemischten Metalle im Mund induziert.    Wegen der extremen Toxizität von Quecksilber, nur ½ Gramm ist erforderlich, um das Ökosystem und Fisch von einer 10 Hektar großen See in dem Maße, dass ein Warnhinweis seitens der Regierung hätte ausgestellt werden, verunreinigen nicht essen den Fisch [43].   Über 50.000 solcher   Warnungen für 30% der US-Seen (1) und 10% aller US-Flusses Meilen. Alle Great Lakes   sowie viele Küsten Buchten und Flussmündungen und eine große Zahl von Salzwasserfische die ähnliche Warnhinweise.

  Quecksilber ist eines der giftigsten Stoffe, die häufig auftreten, und nach Regierungsbehörden verursacht schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit in einer großen Anzahl von Menschen in den USA. [1,2,170]   Basierend auf den umfassenden Tests, schätzt die US-CDC dass ca. 10% der Frauen im gebärfähigen Alter, 6 Millionen Frauen, haben aktuelle Quecksilberbelastung, die Föten in Gefahr von Entwicklungsstörungen neurologische Probleme (1) setzen würde, ohne Rücksicht auf andere übliche Quellen von Quecksilber bei Säuglingen.    Die extreme Toxizität von Quecksilber aus dokumentierten Auswirkungen auf die Tierwelt durch sehr geringe Konzentrationen von Quecksilber Exposition gesehen werden. Die Menge an Quecksilber in der Meeresumwelt steigt um 4,8% pro Jahr, verdoppelt sich alle 16 Jahre (1).   Einige Florida Panthers, die Vögel und Tiere, die Fisch essen, die sehr geringe Mengen an Quecksilber (etwa 1 Teil pro Million) zu essen haben von chronischen Quecksilber starb Vergiftungen (43).    Da Quecksilber ist eine östrogene chemischen und reproduktiven Toxin kann die Mehrheit der Rest nicht reproduzieren.   Der durchschnittliche männliche Florida-Panther hat eine höhere Östrogenspiegel   als Weibchen aufgrund der estrogenen Eigenschaften von Quecksilber.   Similar is true of some other animals at the top of the food chain like polar bears, beluga and orca whales, and alligators, which are affected by mercury and other hormone disrupting chemicals.

Another major exposure source to infants is from thimerosal used in vaccinations as a preservative.   The majority of infants get exposure above Government health guidelines for mercury and large numbers of infants with related neurological problems such as autism and ADD have been documented( 81,149).   A major source of phenyl mercury is from mercury in paint, where many have been exposed to dangerous levels( 106).   The major source of exposure to organic( methyl) mercury is from fish and shellfish, but inorganic mercury has also been found to be methylated in the body by bacteria, yeast, etc.(43b).   Significant levels of various forms of organic mercury have also been documented from dental work such as root canals and gold crowns over amalgam base (170 ,29 ). Methyl mercury has been documented to be among   the most potent developmental neurotoxicants(66,101,107), with evidence over 63,000 children are born each year with neurodevelopmental impairment due to prenatal exposure.   Mercury vapor is the form that most readily crosses cellular membranes including the blood-brain barrier and placenta of pregnant women, and results in the highest levels in the major organs such as the brain, heart, and kidneys for a given level of exposure. But the average half-life of vapor in the blood is only   seconds so blood tests are not a good measure of such exposure.   For similar reasons hair mercury is a less accurate measure of body inorganic mercury burden than for the other metals.    Both mercury vapor and organic mercury have been found to be highly toxic and to have independent and synergistic effects at very low levels( 170,101,107).    However developmental effects have been found at comparable or lower levels from mercury vapor than from organic or inorganic exposure( 170), and it has been well established that the primary exposure for most people   is from mercury vapor from dental amalgam(43b).

V. Measures to Reduce or Alleviate Toxic Metal Toxicity and Behavioral problems

    The most important measure to alleviate effects of toxic metals is avoidance of exposure or reducing current exposures. Significant improvement is usually seen after correcting digestive problems, eliminating allergens and environmental toxins, and improving nutrition( 172,173).   Treatment centers around the following goals: improvement of GI function, restoration of normal immune function, elimination of heavy metals and other toxins, and supplementation to optimize hepatic, immunologic, neurologic, and cognitive function.

Chelation is the most effective component of treatment, showing significant improvement in most patients( 173,175) Chelators such as DMSA are often used(173) or spirulina or chlorella based products (172). This is supported by selenium, milk thistle(silimarin), NAC (starting with low dose of 25 mg/day increasing to 200 mg/day), calcium-D-glucarate, Alpha-ketoglutarate (for those with high ammonia),    taurine(100 mg to 1000 mg), methionine (100 to 400 mg), plant based enzymes, GC free diet, omega-3 EFAs, probiotics, vit A,C,E, beta carotene, B complex and magnesium, zinc and multiminerals. Also pycogenol, L-theanine for calming effect and CoQ10, L-carnatine ,   L -carnosine, and DMAE for improved cognitive function(172,173). Iron deficiency can also be a factor in ADHD (172).

Blood hypercoagulation has been found to be a factor in some cases of adult ADHD, with herbs such as curcumin, ginger, and ginkgo biloba found to be beneficial in treatment (172,176). Structural studies show that some children with ADHD have decreased blood flow and energy use in the prefrontal cortex and striatum, which can also result in a decrease in brain volume of certain brain areas such as the areas related to attention. There can also be left hemispheric white matter deficits due to demyyelination and gray matter deficits in the right hemisphere.   The drug Ritalin has been found to have an effect similar to the herbs discussed here in increasing regional cerebral brain flow in these areas (172), but unlike the herbs Ritalin has also been found to commonly have long term adverse health effects (145).

   Current exposure levels of most common metals can be tested by a stool test kit from a lab such as Doctors Data Lab or Genova Diagnostic Lab, and recent exposures can be tested somewhat easier and cheaper by hair tests( see 66).   Research information on common causes of chronic conditions and treatment information can be found on the Genova Diagnostic Lab   web site(66).

      As noted previously, most infants prior to 2003 got exposure to mercury beyond the federal government health guideline from mercury thimerosal used as a preservative in vaccinations( 81).   Since all vaccinations are now available mercury free, parents should request the mercury free version. Significant levels are also received through placental transfer and breast feeding by mothers exposed to mercury through amalgam dental fillings or eating fish( 30-32,169b).   Children with amalgam fillings get significant mercury exposure daily from their fillings( 169b), and replacement reduces daily exposure level approximately 90%(43b).

  Over 70% of mercury in the blood is commonly organic mercury, while the majority in the kidneys and urine is inorganic.   The majority of exposure from amalgam is to vapor which rapidly is transmitted to cells throughout the body in blood and transformed to inorganic mercury in cells.   There is common conversion in the body between organic and inorganic mercury through methylation and demethylation processes( 170,43b), so type of mercury in the body does not indicate the original source of mercury.     

For children with developmental or neurological conditions, a hair test can be used to assess toxic metal body burden(note that toxic metals affect cellular mineral levels so a large number of mineral level abnormalities can indicate toxicity effects, hair mercury level measures primarily organic mercury, virtually all with amalgam fillings have high mercury body burden).   A urine fractionated porphyrin test can be used to assess metabolic effects.     High levels of metals can be reduced by avoidance, replacement of metal dental work, use of mineral antagonists, oral chelators, and chemical chelation (66,170,172,173).

Ebenso.   the majority of those with amalgam fillings have significant daily exposures often exceeding government health standards for mercury( 43b)     Daily inorganic mercury exposure can be assessed by stool or saliva test or mouth oral air measurement, but since many have been tested,   several studies have developed analytical equations to estimate daily exposure based on number of amalgam surfaces in the mouth, which give reasonable estimates.   The main way to reduce mercury exposure to elemental mercury is to avoid amalgam fillings and/or replace amalgam fillings by other materials.   Other materials are available that perform as well as amalgam.   .

Seafood and fish have often been found to have high levels of organic mercury, cadmium, and arsenic.   For those eating significant amounts of such, the levels in the diet can be monitored by direct food testing or stool test for current exposure levels, or by hair or blood test ..   Fish and seafood from areas known to contain high levels of toxic metals should be eaten only occasionally if at all, depending on levels. Those who eat a lot of freshwater fish or seafood often have levels of mercury or some other metal exceeding government guidelines. Hair tests offer a reasonable reliable low cost method of assessing the level of many toxic metals in one test.   In a large national survey, over 22% of those tested had dangerous levels of mercury .     Aluminum exposures can be reduced by avoiding aluminum antiperspirants, food cooked in aluminum cookware, and foods such as processed cheese that have high levels of aluminum.

     As previously noted one of the main mechanisms of toxic effects is generation of free radicals and oxidative damage( 66).   This can be partially alleviated by eating foods high in antioxidants or supplementation of Vit A, C, E, along with such as grapeseed extract, pinebark extract, bilberry, etc. Bioflavinoids like bilberry and other fruits have been found to improve the function of the blood brain barrier.   Vit C provides protection against toxicity of inorganic mercury by reducing the more toxic Hg2+ form to the less toxic Hg+ form of mercury.   Vit B complex is also important to alleviate neurological effects.   Most toxic metals also have mineral antagonist known to counteract toxic effects.   For example selenium and zinc are antagonists of mercury, while zinc and iron are antagonists of cadmium( 5,64,65,74, 123).   Iron( 162) and zinc deficiencies, which can be caused by exposure to toxic metals, increase metal toxicities and supplementation can reduce toxicities, but they can also be toxic if levels are too high. Likewise calcium and magnesium deficiencies and imbalances have been seen to be caused by toxic metals, and proper supplementation can reduce toxicities and reverse conditions caused by these deficiencies or imbalances.      Several studies have found that most children with ADHD have deficiencies of certain minerals that are commonly depleted by exposure to toxic metals, such as magnesium and zinc, and most show significant improvement after supplementation with these minerals( 67-71,83,88,163).   Magnesium is the most common significant mineral deficiency among ADHD children( 67-69,172), but zinc is commonly deficient among children with ADHD and disruptive behavior disorder (68,83,19).   Studies have   found the level of free fatty acids also significantly lower in children with ADHD(70,83,19,172), and some practitioners recommend supplementation of essential fatty acids as well in treatment of ADHD(172).    Large studies in schools in New York have found that dietary improvements and supplementation leads to large improvements in cognitive scores and large reductions in learning-disabled children (120).  

     Whey protein and N- acetylcysteine( NAC) can increase levels of glutathione which is necessary for detoxification and is depleted by toxic metals as previously noted(66).   However care must also be exercised regarding proper level if these are supplemented, starting with low levels.   Ensuring adequate calcium intake can reduce the toxic effects of lead( 66).    Chelation with chemical chelators such as DMSA   can also greatly reduce metal body burden, but should only be considered with advice of a knowledgeable physician.   DMSA( or EDTA)   are effective for lead detoxification, but DMSA is also effective for mercury and other toxic metals.   Studies have found that use of EDTA by patients with high levels of mercury can cause serious side effects, so EDTA should be used only when mercury levels have been found to be low or after reductions in mercury level using other means( 170).   DMPS is the most effective chelator for mercury body burden, but there have been some adverse effects that may be related to improper protocols.   NAC, which can be obtained from most health food stores or catalogs, chelates mercury and arsenic but at a slower rate than the prescriptive chelators.   Large numbers of children with ADD, autism, and other forms of learning disabilities have shown significant improvement after chelation and nutritional supplementation for deficiencies (23,81d,99,130,169a,172,etc.) Common deficiencies found to also be a factor in such conditions are Omega-3 fatty acid( 138), Vitamin B-6, lithium, zinc, iodine, and magnesium (46,67-72,75-78,174,597).    In most such clinics treating these conditions, the majority improved after treatment (46,48,68-71,75-78,81,113,114,115,163,169a,172,174).  

    Since metal toxicity causes hormonal imbalances and problems(155), tests for hormone levels of thyroid hormones, DHEA, cortisol, etc. are available (66de,etc.) and supplementation for such has been found effective for conditions such as ADHD (172,66de).   Other supplements that clinical studies have found often effective for ADHD include EFAs(DHA/EPA), phosphatidylserine, choline, DMAE,   L-glutamine, B vitamins, magnesium, zinc, curcumin, sprirulina, DHEA, Iodine,Ginkgo biloba (172,174,176).

Avoidance of sugar and food allergens such as wheat gluten and milk casein, as well as regular exercise have also been found to be beneficial in treatment of ADHD(172,169a).

         Physical activity has been found to help kids who may be restless or hyperactive, or who have been diagnosed with ADHD . Even emotional disturbances can be improved with exercise, as the activity provides an outlet for their energy and reduces the natural inclination of children to “act out.”   Use of exercise therapy along with Emotional Freedom Technique were found to have significant benefits( 179). Exercise at school was also found to significantly increase reading and math ability of students, in addition to helping control obesity.

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Auswirkungen der Aerobic-Übung Training on Cognitive Function und Kortikale Vaskularität in Monkeys

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Neuroscience. Autor Manuskript; in PMC 2012 13. August.

Veröffentlicht in der letzten bearbeiteten Form als:

Neuroscience 2010 Juni 2; 167 (4):. 1239-1248.

Online veröffentlicht 2010 6. März doi:. 10.1016/j.neuroscience.2010.03.003

PMCID: PMC3417752

NIHMSID: NIHMS197201

Auswirkungen der Aerobic-Übung Training on Cognitive Function und Kortikale Vaskularität in Monkeys

IJ Rhyu ^ein JA Bytheway ^{, b, c} SJ Kohler , ^e H. Lange ^{, b, d} KJ Lee , ^ein J. Boklewski , ^e K. McCormick ^{, b, d} NI Williams , ^f GB Stanton , ^E WT Greenough , ^e und JL Cameron ^{b, g}

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Das Verlagsprogramm letzten bearbeitete Version dieses Artikels finden Sie unter Neuroscience

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Abstrakt

Diese Studie, ob regelmäßige Bewegungstraining untersucht, auf einem Niveau, das für Menschen mittleren Alters bei der Verbesserung der Fitness interessiert zu empfehlen wäre zu einem besseren kognitiven Leistungsfähigkeit führen und erhöht den Blutfluss zum Gehirn in einem anderen Primatenarten. Erwachsene weibliche Javaneraffen wurden geschult, um auf Laufbändern für eine Stunde am Tag, 5 Tage pro Woche, führen für 5 Monate (n = 16; 1,9 ± 0,4 Meilen / Tag). Eine sitzende Kontrolle Gruppe saß täglich auf immobile Laufbänder (n = 8). Die Hälfte der Läufer hatten eine zusätzliche sitzende Zeitraum von 3 Monaten zum Ende der Ausübungsfrist (n = 8). In allen Gruppen war die Hälfte der Affen mittleren Alters (10-12 Jahre alt) und die Hälfte waren reifer (15-17 Jahre alt). Ab der fünften Woche körperliches Training unterzog Affen kognitiven Tests mit dem Wisconsin Allgemeine Testing Vorrichtung (WGTA). Unabhängig von Alter, erfuhr die Ausübung Gruppe, die WGTA verwenden deutlich schneller (4,6 ± 3,4 Tage) im Vergleich zur Kontrollgruppe (8,3 ± 4,8 Tage, p = 0,05). Am Ende der 5 Monate laufen Affen zeigten Fitness erhöht, und die vaskuläre Volumenanteil im motorischen Kortex in reifen Erwachsenen laufen Affen signifikant im Vergleich zur Kontrollgruppe (p = 0,029) erhöht. Allerdings hat erhöhten vaskulären Volumen nicht bleiben nach einer dreimonatigen sitzende Zeitraum deutlich. Diese Ergebnisse zeigen, dass das Niveau der Übung mit verbesserter Fitness im mittleren Alter Menschen assoziiert ausreicht, um sowohl die Geschwindigkeit des Lernens und die Durchblutung der Hirnrinde zu erhöhen, zumindest während der Dauer der regelmäßige Bewegung ist.

Keywords: Raumwahrnehmung, Diskriminierung, Lernen, Blutfluss, motorischen Kortex, Primaten

Einführung

Die Vorteile der körperlichen Fitness auf die menschliche Hirnfunktion und-struktur haben deutlicher geworden im letzten Jahrzehnt. Eine starke positive Assoziation wurde zwischen der körperlichen Fitness, die kognitive Leistungsfähigkeit und Hirnvolumen bei Menschen (gezeigt Gordon et al., 2008 , Ruscheweyh et al., 2009 ). Eine umfangreiche Meta-Analyse von kontrollierten randomisierten Übung Studien zeigten einen positiven Effekt von Bewegung auf einer breiten Palette von kognitiven Funktionen bei älteren Menschen Erwachsene ( Colcombe und Kramer, 2003 ), und indem Menschen auf einem Aerobic-Programm scheint Hirnvolumen nimmt mit zu mildern Alterung ( Colcombe et al., 2003 , 2006 ). Kürzliche Studien haben positive Effekte von Bewegung auf die Verlangsamung des Fortschreitens von neurologischen Störungen und zur Verbesserung Erholung von Hirnverletzung (gezeigt . Sasco et al, 1992 ; . Teri et al, 2003 ; Chen et al, 2005. ; . Podewils et al, 2005 ; Rolland et al, 2007. ; Hamer und Chida, 2009 ; Scarmeas et al, 2009. )

Obwohl die Mechanismen der positiven Auswirkungen von Bewegung auf das Gehirn kann nicht einfach an Menschen getestet werden kann, wird das Konzept, dass Übung kann viele zentrale neuronale Strukturen beeinflussen, indem sie eine Fülle von Daten, die in Nagetieren gesammelten unterstützt. Chronische Übung erhöht die vaskuläre Volumenanteil in Ratten Kleinhirn und motorischen, visuellen und frontalen Kortex und Striatum, und erhöht den Blutfluss in den Kleinhirn ( Black et al, 1990. ; . Kleim et al, 2002 ; . Swain et al, 2003 ; Ding et al, 2004a. , b , 2006 ). Übung bei Nagern erhöht auch hippocampalen Neurogenese ( van Praag et al, 1999. ; Rhodes et al, 2003. ;. van Praag et al, 2005), und neurotrophen Faktor Ausdruck ( Neeper et al, 1995. ; Gomez-Pinella et al, 1997;. Klintsova et al, 2005;. Griesback et al, 2009. ) in verschiedenen Hirnregionen. Übung wurde auch gezeigt, zu erhöhen Lernen von einigen kognitiven Aufgaben in Nagern ( Barnes et al, 1991. ; Anderson et al, 2000. ; . Radak et al, 2001 ).

Allerdings ist es schwierig gewesen, die Gleichwertigkeit der Übung Regime in Nagetieren zu den für den Menschen (empfohlen verwendet beurteilen Dishman et al, 2006. ; . Cotman et al, 2007 ), so bleibt es unklar, ob die Übung im Zusammenhang mit Veränderungen in der zentralen Nervensystems, die an Nagern haben gezeigt, würde beim Menschen Durchführung moderaten Übung für die Verbesserung der Fitness empfohlen auftreten, Aufrechterhalten Körpergewicht, und reduziert das Risiko chronischer Erkrankungen ( Haskell et al., 2007 ). Um diese Lücke zu schließen, haben wir eine nicht-menschlichen Primaten-Modell von Affen laufen auf dem Laufband mit einer ausreichenden Menge, um Fitness im Menschen (Verbesserung der entwickelten Williams et al., 2007 ), um zu prüfen, ob moderate Bewegung positive Auswirkungen auf die Hirnstruktur und-funktion hat . Verwendung eines nicht-menschlichen Primaten Modell erlaubt es uns, die Übung Regime zu standardisieren (dh alle Affen wurden bei 80% der maximalen Kapazität laufen) und Kontrolle über andere Lifestyle-Faktoren wie Ernährung und Stress ausgesetzt, so dass sie nicht während der Ausübungsfrist geändert hat, während der Prüfung eine Übung Regime vergleichbar, die häufig für Menschen verschrieben. Wir ausgeübt erwachsenen weiblichen Javaneraffen auf Laufbändern mit einem Regime des American College of Sports Medicine und der American Heart Association (empfohlen Haskell et al, 2007. ) untersucht und Beweise für zwei Veränderungen im Gehirn, die gut in Studien an Nagetieren dokumentiert: verbesserte Erlernen neuer Aufgaben ( Cotman und Berchtold, 2002 ; . Vaynman et al, 2004 ; . Leggio et al, 2005 ) und erhöhte Gefäßdichte ( Swain et al, 2003. ;. Ding et al, 2004, 2006 ) in motorischen Kortex .

Material und Methoden

Tiere

Vierundzwanzig erwachsenen weiblichen Javaneraffen (Macaca fascicularis), mit einem Gewicht von 2,7 bis 7,6 kg, die in freier Wildbahn geboren worden war, als junge Tiere importiert und an die University of Pittsburgh über 9 Jahren zuvor wurden für diese Studie verwendet. Alter zum Zeitpunkt der Einfuhr wurde von Zahn-und Knochen-Alterung (Clifton und Steiner, 1986) bestimmt. Diese Studie verwendete zwei Altersgruppen: 12 mittleren Alters erwachsenen Weibchen (10-12 Jahre alt) und 12 weitere reife adulte Weibchen (15-17 Jahre alt). Für diese Studie wurden Affen an der Universität von Pittsburgh Primate Research Laboratory in einzelnen Käfigen in Räumen Besitz von etwa 40-80 Affen, auf einer kontrollierten Temperatur (24 ± 2 C) und Beleuchtung Zeitplan (Lichter auf 0.700 bis 1.900 h) gehalten untergebracht . Und ein Viertel Stück Obst (etwa 20 kcal) Monkeys wurden eine einzige tägliche Mahlzeit von Purina High Protein Affen chow (;; ca. 240 Kcal. Keine 5045, Ralston Purina Co., St. Louis, MO 12 Pellets) gefüttert. Das Wasser war ad libitum zur Verfügung. Monkeys erhielt auch neue Posten, einschließlich nicht-kalorische Lebensmittel Leckereien und Spielzeug zu als Teil einer psychologischen Programm zur Anreicherung in Übereinstimmung mit USDA-Richtlinien spielen. Nahrungsaufnahme wurde tabellarisch jeden Morgen zwischen 0800-0900 durch Subtrahieren der Anzahl von Pellets, die nicht aus der Gesamtzahl von Pellets bereitgestellt, um die Affen den vorhergehenden Tag verbraucht wurden. Körpergewicht vor der täglichen Fütterung wurden wöchentlich gemessen. Jeder Affe hatte vaginalen Bereich abgetupft täglich mit einem Wattestäbchen, um Menstruation zu erkennen. Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit den Vorschriften des Animal Care und Use Committee der University of Pittsburgh durchgeführt.

Blut Stichprobenverfahren

Blutproben zur Messung von Plasma-Lactat wurden aus wachen Tier zu Zeitpunkten im Verlauf der Studie gesammelt. Für das Sammeln von Blutproben wurde jeder Affe trainiert, aus seinem Käfig in eine Transportbox zu springen und dann eine speziell Käfig, der für kurze Immobilisierung des Affen Bein erlaubt, mit zuvor veröffentlichten Techniken (Williams et al., 2001). Blutproben wurden von femoralen Venenpunktion entnommen. Das Blut wurde in sterile heparinisierten Spritzen gesammelt, übertragen in Glasröhrchen, die im Eis gelegt wurden, und sofort bei 3800 rpm für 12 Minuten zentrifugiert. Plasma wurde bei -20 ° C gelagert, bis Assays wurden durchgeführt.

Herzfrequenzmessung

In Intervallen während des Experiments wurde die Herzfrequenz gemessen unter Verwendung von Standard-Elektrokardiogramm Elektroden durch eine Nylonjacke geschützt. Alle Affen hatte zu tragen Jacken als Teil einer früheren Verhaltens Studie, in der sie trugen Jacken für 4-7 Tage Abständen mehrmals im Jahr für drei Jahre angepasst. Für EKG-Elektrode Platzierung, wurden Affen mit 0,1 mg / kg Ketamin-Hydrochlorid (Ketaject, Phoenix Pharmaceuticals Inc., St. Joseph, MO) und Standard pädiatrischen Herzfrequenz-Elektroden mit selbstklebenden Pads wurden die Affen die Brust geklebt sediert. Die distalen Enden der Elektroden wurden in einen TM8 Telemetriesender (Life Sensing Instruments, Tullahoma, TN), die in einer Innentasche einer Jacke platziert wurde, dass die Affen, um sie vor Manipulation der Herzfrequenz Elektroden und Sender verhindern trug befestigt. Die Herzfrequenz-Signal wurde durch einen HST 220 Telemetrieempfänger (Life Sensing Instruments, Tullahoma, TN) übermittelt und von einem Computer. Software für die Herzfrequenz Datenerhebung und-speicherung (Samsedate Herzfrequenzvariabilität System) wurde von Autrec, Inc. (Winston-Salem, NC) entwickelt.

Experimentelles Design

Innerhalb jeder Altersgruppe (Erwachsene mittleren Alters und reifer Erwachsene), Affen in 3 experimentellen Gruppen eingeteilt: Läufer (lief auf einem Laufband 5 Tage pro Woche für 5 Monate, n = 4), setzte sitzende Kontrollen (auf dem Laufband 5 Tage pro Woche für 5 Monate, n = 4) und ein Lauf-stop-Gruppe (lief auf einem Laufband 5 Tage pro Woche für 5 Monate und dann waren sesshaft für weitere 3 Monate, n = 4). Der gesamte Versuchsaufbau ist in gezeigten Bild. Ein .

Abbildung 1

Schematische Darstellung des experimentellen Designs. Maximal Belastungstest abgekürzt als 'max test'; submaximalen Belastungstests abgekürzt als "submax test '.

Ausdauertraining

Affen in den Lauf-und Run-Stop-Gruppen wurden geschult, um auf Standard menschliche Größe Laufbänder (Modell 910e, Precor, Inc., Seattle, WA), mit zuvor veröffentlichten Techniken (Williams et al., 2001, 2002, laufen 2007 ). Jedes Laufband wurde durch eine Plexiglas-Box, die zahlreiche Luftlöcher in der Vorder-und Rückseite eine ausreichende Belüftung hatten bedeckt. Zunächst für mehrere Tage, waren alle der Affen auf dem Laufband durch das Sitzen auf ihm und zu dürfen das Laufband und die Plexiglas-Box zu erkunden eingewöhnt. Monkeys dann gelernt, auf dem Laufband gehen und die Geschwindigkeit und Dauer der einzelnen laufenden Sitzung wurde langsam auf 1,6 mph für 20 min / Tag erhöht. Dieses Laufband Anpassung dauerte 4 Wochen. Anschließend, am Anfang des ^5. Woche der Studie jeder Affe unterzog maximalen Belastungstests (siehe unten), und ihre vorgeschriebenen Trainingsprogramm wurde einzeln als 1 Stunde Laufen, 5 Tage die Woche, mit einer Geschwindigkeit von bis 80% ermittelt der maximalen aeroben Leistungsfähigkeit von maximal Belastungstests ermittelt. Monkeys schrittweise erhöht Geschwindigkeit und Dauer bei jeder Laufeinheit, bis sie ihre individuellen Soll-Geschwindigkeit erreicht. Jeder Affe die Zielmenge lief nach einer zweiten maximalen Belastungstest in Woche 12 der Studie durchgeführt, so dass sie bei 80% der maximalen aeroben Leistungsfähigkeit trainieren weiter angepasst. Sitzende Kontrolle Affen saßen auf den immobilen Laufband 5 Tagen pro Woche während der gesamten Studie.

Maximal Übung Prüfverfahren

In Abständen während des gesamten Experiments (5 ^th, 12 ^th und 24 ^th Wochen für alle Affen und bei den 30 ^th und 36 ^th Wochen für die run-Stationen), absolvierte jeder Affe in der Trainingsgruppe maximale aerobe Leistungsfähigkeit Tests auf dem Laufband durchgeführt. Dieses Verfahren folgt der allgemein anerkannten Praxis der Durchführung maximalen Belastungstests zu Höchstleistungen Sauerstoffverbrauch zu bestimmen und damit kardiorespiratorische Fitness beim Menschen ( Balady und Weiner, 1987 ). Unser Index der maximalen aeroben Leistungsfähigkeit war die maximale Geschwindigkeit vor Ermüdungserscheinungen während der maximalen Belastungstest wie unten beschrieben erhalten. Vor der maximalen Belastungstest wurde Herzfrequenz in des Affen Heimkäfig aufgezeichnet. Der Affe wurde dann auf dem Laufband transportiert und Herzfrequenz wurde aufgezeichnet, während die Affen war auf dem Laufband sitzende. Lief dann mit einer Geschwindigkeit von 0,8 Meilen pro Stunde (mph; 1,28 km / h) eingeleitet und die Geschwindigkeit wurde von 0,2 Stundenmeilen alle 2 Minuten erhöht, bis der Affe war nicht mehr in der Lage, um mit dem Laufband zu halten. Herzfrequenz wurde für sechs Sekunden am Ende jedes Intervalls Geschwindigkeit aufgezeichnet. Sobald der Affe erreicht die maximale Geschwindigkeit könnte es laufen das Laufband kurz und dann lief gestoppt wurde bei 0,8 mph für fünf-minütige Erholungsphase wieder aufgenommen. Die Herzfrequenz wurde bei 1, 3 und 5 Minuten während der Erholungsphase aufgezeichnet.

Submaximalen Übung Prüfverfahren

Um Anpassungen an die biochemische Ausdauertraining beurteilen, wurden Affen bei einer submaximalen Geschwindigkeit (10 min bei 1,8 mph) und Blutproben zur Messung von Blutlaktatspiegel laufen (3 ml / Probe) wurden im Ruhezustand und nach der 10 min Lauf gesammelt. Training-induzierte Reduktionen in Laktat geben verbesserten Muskelstoffwechsel ( Brooks 1986 ). Für Affen in den Übungsgruppen wurden submaximalen Belastungstests durchgeführt am Tag nach jedem maximalen Belastungstest. Blutlaktatspiegel wurden ebenfalls unter Kontrolle Affen, die auf dem Laufband statt Laufen Sa gemessen. Die Herzfrequenz wurde während der submaximalen Tests des Affen Heimkäfig verzeichnet, während Bewegungsmangel auf dem Laufband, und alle 2 min während der 10 min Ausübungsfrist.

Kognitive Prüfverfahren

Kognitive Tests wurden mit allen Tieren während der 9 ^th Wochen der Studie (die 5 ^th Woche Ausdauertraining) initiiert und durchgeführt wurde 5 Tage / Woche bis zur Woche 24. Alle kognitiven Tests wurden mit einem Standard Wisconsin Allgemeine Prüfgerät durchgeführt (WGTA; Meunier et al, 1997). Befindet sich in einem abgedunkelten, schallgedämpften Raum. Monkeys wurden in einem Test Käfig mit einer massive Schiebe-Zugangstür, die den Affen aus dem Test-Fach getrennt sind. Gegenüber des Affen Zugangstür war ein abgedunkelten ein-Way-Vision Bildschirm hinter denen der Experimentator sa Wenn die Affen Zugangstür angehoben wurde der Experimentator wurde vom Affen verborgen. Dies war der Praxis für alle Tests, mit Ausnahme der direkten baiting, die in der räumlichen verzögerten Antwort Aufgabe aufgetreten ist, wenn sowohl die Zugangstür und das Sieb angehoben wurden. Die Testschale enthielt drei beabstandeten Lebensmittel-Wannen 11,4 cm voneinander und ausgerichtet 9 cm vor dem Testen Käfig. Ausbildung, durch zwei Arten von kognitiven Aufgaben, einem räumlichen verzögerten Antwort Aufgabe und eine Umkehr Objektunterscheidung Aufgabe gefolgt, wurden mit allen Affen von Woche 8 bis Woche 20 der Studie durchgeführt.

Während des Trainings wurden Affen in den WGTA Tests Käfig und lernen, ein Lebensmittel Belohnung (kleine Stücke von Früchten, Nüssen oder Bonbons) aus den Vertiefungen in der Erprobung Fach abzurufen eingewöhnt. Die Behandlung wurde dann durch einen Plaque überzogen und die Affen gelernt, die Plaque zu entfernen, um das Essen belohnt abzurufen. Kriterium zum Fortschreiten zum räumlichen Verzögerung Aufgabe war Abschluss von 20 Studien zum Rückholen einer Belohnung ein unbedeckt gut, 20 Studien zum Rückholen einer Belohnung mit identischen Plaques Abdecken der Bohrlöcher, und 20 Versuche zum Rückholen einer Belohnung mit Plaques Abdecken der Vertiefungen und Absenken des Affen Zugangstür zwischen gut-Hetze und Belohnung Retrieval. Während der räumlichen verzögerte Reaktion Tests Affen wurden 30 Versuche pro Testsitzung gegeben. In dieser Aufgabe wurde ein aus zwei seitlichen Lebensmitteln Brunnen mit einem Leckerchen in der vollen Ansicht des Affen geködert und dann beide Bohrlöcher wurden gleichzeitig mit identischen Plaques bedeckt. Die Vision Bildschirm und des Affen Zugangstür wurden gesenkt, und nach einer kurzen Verzögerung (1-2 sec) die Zugangstür wurde erhöht und der Affe durfte einer der Plaques zu verdrängen. Wenn die Vertriebenen Plaque war die richtige Plakette, erhalten die Affen ein Lebensmittel Belohnung. Die Position der Lohn in der Links-Rechts-Position wurde von Versuch zu Versuch in einer zufälligen Reihenfolge variiert. Monkeys wurden getestet, bis sie ein Kriterium von 90% korrekt = 27/30 richtig erreicht. Sobald Affen erreicht Kriterium gingen sie zum Objekt von Diskriminierung Umkehr Aufgabe. Im Objektunterscheidung Umkehr Aufgabe zwei leicht erkennbaren Objekte wurden über die seitlichen Vertiefungen des Tests Schale platziert, wobei die Lage der Objekte variiert von Versuch zu Versuch nach einer Zufallsfolge. Die Affen Zugangstür gesenkt wurde, und der Versuchsleiter platziert eine Behandlung unter einem designierten Objekt. Die Zugangstür wurde erhöht und der Affe könnte die Behandlung durch Verschieben des bezeichnete Objekt abzurufen. Sobald Affen erreichte 90%-Kriterium (18/20 Studien richtige Objekt Verschiebung in einem einzigen Test-Session) mit dem bezeichneten Objekt wurde der Ort der Behandlung, unter dem anderen Objekt eingeschaltet, bis Kriterium wieder erfüllt wurde. Zehn Wertaufholungen sind geplant, aber die meisten Affen nicht alle 10 Auflösungen bis Ende der Studie (Woche 24).

Sammlung von Hirngewebe

Affen wurden mit Ketamin HCl (10 mg / kg, im) sediert und dann tief mit Natriumpentobarbital (30 mg / kg, iv). Der Brustkorb wurde eröffnet und ein Katheter wurde im Herzen platziert, so dass die Spitze war in der aufsteigenden Aorta. Die absteigende Aorta wurde eingespannt Perfusat zum Gehirn zu leiten. Etwa 1 Liter kaltem 0,9% NaCl mit 5.000 IU Heparin und 2% Natriumnitrit transkardial, perfundiert, gefolgt von 5-6 Liter kaltem 4% Paraformaldehyd in 0,1 M Kaliumphosphatpuffer (pH 7,2). Das Gehirn wurde entfernt, eingeteilt in Halbkugeln und in ein Post-Update von 4% Paraformaldehyd für 2 Stunden bei 4 C Anschließend wurde das Gewebe in 10% Glycerol für 24 Stunden platziert und dann in 20% Glycerin platziert, die jeder ersetzt wurde 24 Stunden, bis das Gewebe sanken zu Boden des Behälters. Das Gewebe wurde bei -20 ° C gelagert und versandt von Pittsburgh nach Urbana.

Immunohistochemie

Vor Immunhistochemie wurden die Gehirne bis 7 Veränderungen von 30% Saccharose in Tris transitioned gepufferte Saline (TBS, 50 mM Tris, 150 mM NaCl pH 7,4). Koronalen Gefrierschnitten bei 40 um Dicke wurden mit einem Kryostat hergestellt und gesammelt in eine 30% Saccharose, 30% Ethylenglykol TBS-Lösung. Anti-Human-CD31 (PECAM-1)-Antikörper (DAKO) zur Markierung von Blutgefäßen im Gehirn Affen verwendet. CD31 ist ein Zell-Zell-Adhäsion Glykoprotein, das auf endothelialen Zellen und der Oberfläche der Blutplättchen (ausgedrückt wird Albelda et al. 1990 , 1991 ). Dies wurde als ein vaskulärer endothelialer Zellmarker worden beim Studium Gehirn Gefäßstrukturen (verwendet Uranishi et al. 2001 , 2002 ).

Wir ausgewählten Abschnitten durch den Gyrus praecentralis mit dem primären motorischen Kortex (-9 mm bis etwa -13 mm hinter der vorderen Kommissur, Martin und Bowden, 2000 ). Freischwebenden Sektionen wurden in Wasser gespült, um das 30% Saccharose, 30% Ethylenglykol Kälteschutzmittelkonzentration zu entfernen. Nach sequentieller Behandlung mit 0,5% Triton X-100 in TBS / 2% normalem Ziegenserum (NGS) und 0,3% H ₂ O ₂ TBS / 2% NGS, wurden die Schnitte mit Anti-Human-CD31-Antikörper verdünnt 1:100 in TBS / 2% NGS für zwei Tage. Am dritten Tag wurden die Schnitte gewaschen (2% NGS in TBS) und in einen sekundären Antikörper-Lösung (biotinyliertem anti-Maus-IgG verdünnt 1:200 in 2% NGS in TBS) für 2 Stunden bei Raumtemperatur. Das Gewebe wurde dann 3 mal 2% NGS in TBS gewaschen und in Avidin Biotin Complex Lösung (Vector Laboratories) für 60 min bei Raumtemperatur. Die Schnitte wurden dann in Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung (PBS) von Tris-Puffer. Die Schnitte wurden auf einen Diaminobenzidin (DAB)-Lösung (100 mg DAB, 1,39 g Nickel Ammoniumsulfat) für 10 Minuten übertragen. Die Schnitte wurden gewaschen und auf Objektträger. Blutgefäße mit diesem Verfahren gefärbt wurden deutlich praktisch ohne Hintergrund Immunreaktivität (umschlossen Abb. 2A, C ).

Abbildung 2

CD31 Immunfärbung der Vaskulatur und Probenahmebereich. A, Immunfärbung über die volle Tiefe des Gyrus praecentralis, die einen klaren Übergang reduziert Vaskularisation in der weißen Substanz, abgegrenzt durch Pfeile (Balken = 200 pm). B, Standort ...

Messung vaskulärer Volumenanteil

Alle Objektträger wurden codiert und blind, ohne Coder Wissen einzelner Gegenstand der Behandlung Bedingungen analysiert. Präzentralen motorischen Areale in vier Abschnitte von jedem Tier wurden bei 250X beobachtet und mit einem Filzstift mit einer Kamera lucida. Graue Substanz / weiße Substanz Grenzen wurden einfach durch die höhere Gefäßdichte als weiße Substanz (abgegrenzt Abb. 2A ). Und der vaskulären Volumenanteile von 8 Probenahme Regionen aus jeder Zone wurden auf der Basis einer unvoreingenommenen Punkt Zählmethode gesammelt (: Die graue Substanz wurde in 4 gleich große, willkürliche Zonen (Zonen A-D oberflächlich tief) unterteilt Abb. 2 B. ) . Das Bild von jedem Bereich wurde unter Verwendung einer Kamera lucida Projektion einer 40 um äquivalente Gitter und die Anzahl der Gitterpunkte koinzident mit markierten Gefäße wurde markiert ( Abb.. 2C ). Vaskulärer Volumenanteil wurde basierend auf dem Verhältnis der Anzahl von zusammenfallenden Gitterpunkte auf die Gesamtzahl der Punkte in der Referenz-Fläche / Volumen gemäß den Verfahren der stereologische Gundersen et berechnet. al ( Gundersen et al, 1988. ; Swain et al, 2003. ; . Ding et al, 2006 ). Da die Schiffe in der Schnittdicke beobachtbar waren und Blutgefäße nicht verdeckt anderen in diesem Band wurde die Referenz-Lautstärke nicht für Schnittdicke eingestellt. Somit kann jede Unterschätzung der wahren Referenz betrug konstant über Gruppen.

Statistische Analysen

Für jeden physiologischen Variablen eine erste Analyse wurde durchgeführt, um festzustellen, ob es signifikante Unterschiede zwischen den mittleren und ausgewachsenen Tieren mit einem Student-t-Test, oder Zwei-Wege-Varianzanalyse (ANOVA) für wiederholte Messungen, wie angemessen. Wenn signifikanten Unterschiede festgestellt wurden alle weiteren Analysen wurden getrennt in den mittleren Alters und ausgewachsenen Tieren durchgeführt, aber wenn keine signifikanten Unterschiede im Alter festgestellt wurden die Altersgruppen wurden für weitere Analysen kombiniert werden, um die Auswirkungen der Übung zu testen. Änderungen im Fitness-Parameter, einschließlich maximaler Drehzahl und maximaler Herzfrequenz während maximaler Belastung Tests und Laktatwerte während submaximalen Belastungstests erreicht wurden unter Verwendung Messwiederholungen ANOVAs, gefolgt von der kleinsten Quadrate bedeutet, post-hoc Tests gegebenenfalls mit einer Bonferroni-Korrektur verwendet, wenn mehrere Vergleiche wurden hergestellt. Gepaarten t-Tests wurden verwendet, um Parameter zu Beginn und zum Ende der Trainingsperiode, einschließlich Kalorienverbrauch und Körpergewicht gemessen untersuchen. Alle anderen Unterschiede zwischen Läufern und Kontrollen wurden mittels Student-t-Tests.

Analyse der vaskulären Volumenanteil zunächst untersucht die Interaktion zwischen Alter (mittleren Alters und reiferen Erwachsenen) und Behandlungen mit dem Friedman-Test innerhalb der SAS-Programm (ver 9.13). Weil es eine Wechselwirkung zwischen dem Alter und der Behandlung wurden die beiden Altersgruppen getrennt untersucht. Die Effekte von Bewegung wurden mit Kruskal-Wallis-Test unter Verwendung mehrerer Vergleiche (analysierten Miller, 1981 ).

Ergebnisse

Änderungen im Fitness

Zu Beginn der Übung Training, waren die mittleren Alters Tiere mehr fit als die reiferen Tiere, wie durch deutlich niedrigere Plasmaspiegel von Laktat nach 10 Minuten submaximalen Übung ( 3A vs 3B. , Woche 5, p = 0,005) sowie ihre Fähigkeit, eine signifikant höhere maximale Geschwindigkeit in dem anfänglichen Test (erreichen Abb. 4A1 vs 4B1. : p = 0,047).

Abbildung 3

Plasma-Laktat-Konzentrationen in (A) im mittleren Alter und (B) reiferen Affen, bei Läufern (R) und Run-Stationen (RS) vor und nach der submaximalen Belastungstests oder in sitzender Kontrollen (S) vor und nach dem Sitzen auf gemessenen das Laufband. Week of testing ...

Abbildung 4

Maximale Geschwindigkeit bei maximaler Belastungstests in (A) Erwachsener mittleren Alters und (B) reiferen erwachsenen Läufern erreicht zu Beginn der Ausbildung (Woche 5, Maximal Übung Test 1), während der Ausbildung (Woche 12, Maximal Übung Test 2) und ...

Mit Ausdauertraining, wurden beide mittleren Alters und reiferen Erwachsenen zunehmend fit, mit den nachfolgenden submaximalen Belastungstests induzieren keine oder nur geringe Anstieg der Plasma-Laktat-Konzentrationen bis zum Ende der Woche 12 im mittleren Alter Affen, aber nicht bis zum Ende der Woche 24 in den reifen Affen ( Abb. 3 A, B ). Darüber hinaus Ausübung einer erheblichen Erhöhung der maximalen Geschwindigkeit in den nachfolgenden maximalen Belastungstests erreicht führte (p <0,05; . Abb. 4 A, B ).

Wenn körperliches Training am Ende der Woche 24 der Studie beendet wurde, erlebt die Tiere in den RUN-STOP-Gruppen eine Abnahme der Fitness über die folgenden 12 Wochen sesshaften Zeit, als durch einen Rückgang der maximale Geschwindigkeit erreicht während der maximalen Belastungstests angegeben durchgeführt bei 30 und 36 Wochen auf ein Niveau vergleichbar mit denen bei Beginn der Studie (gemessen Abb. 4 A, B ). In der post-exercise Ausbildung sesshaften Zeit gab es keine signifikanten Unterschiede zwischen mittleren Alters und reiferen Erwachsenen run-stop Tiere während der maximalen Belastungstests erkannt. Während maximale Geschwindigkeit erhalten wurden, zeigten einen Rückgang bei der sesshaften Zeit war ein damit verbundener Anstieg der Plasma-Laktat mit submaximalen Übung nicht ersichtlich ( Abb. 3A, B. : RS Spalten).

Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen Erwachsener mittleren Alters und reifer erwachsener Tiere in andere Parameter im Laufe der Studie gemessen. Es gab jedoch eine signifikante Abnahme des Körpergewichts in beiden Läufer (7% ige Abnahme, p = 0,001) und Steuerelemente (9% Abnahme, P = 0,05) von Beginn bis zum Ende der Studie. Es gab auch eine leichte, aber nicht signifikanten Anstieg der Kalorienverbrauch in beiden Läufer (6% Anstieg, p = 0,089) und Steuerelemente (9% Anstieg, p = 0,276) im Verlauf der Studie. Alle Tiere gepflegt relativ regelmäßigen Menstruationszyklus während der Studie, wobei keine Unterschiede zwischen Läufern (4,6 ± 0,3 Menstruationszyklen / 5 Monate) und Kontrollen (3,9 ± 0,4 Menstruationszyklen / 5 Monate).

Cognitive Testing

Kognitive Tests Daten aus den beiden Altersgruppen wurden für alle Analysen der Auswirkungen von Bewegung kombiniert, da keine Unterschiede zwischen den Gruppen in jedem Aspekt ihrer Auftritte gefunden. Runners gelernt Plaques zu bewegen, um Belohnungen in WGTA doppelt so schnell wie der sesshaften Kontrolltiere abzurufen ( Abb. 5A , p = 0,05). Runners zeigten auch eine höhere Beteiligung an der ersten kognitiven Tests, die räumliche verzögerte Reaktion Aufgabe, die Durchführung deutlich mehr Studien ( Abb. 5B , p = 0,001) als die Kontrolltiere. Allerdings sind die Läufer auch mehr Fehler als bei den Kontrolltieren (p = 0,003), und hatte somit insgesamt eine Fehlerrate vergleichbar sitzende Kontrolltiere ( Abb.. 5C , p = 0,26). Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Läufern und sesshaften Steuerelemente in der Objekterkennung Umkehr Aufgabe (Daten nicht gezeigt). Während des anfänglichen Lernens dieser Aufgabe Läufer und Steuerungen sitzende ähnlicher Weise mit Bezug auf die Anzahl von Versuchen durchgeführt, um Kriterium erfüllen durchgeführt (90% richtig, p = 0,794), und die Anzahl der Fehler gemacht (p = 0,753). Beide Läufer und Kontrollen zeigten eine signifikante Zunahme in der Anzahl der Versuche benötigt (Läufer, p = 0,002; Kontrollen, p = 0,003) und die Anzahl der Fehler gemacht (Läufer, p = 0,001; Kontrollen, p = 0,001) in der Sitzung Kriterium nach dem ersten Umkehr, aber es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Läufern und sesshaften Kontrollen. Während der zweiten und dritten Wertaufholungen die Läufer und sesshaften steuert beide verbesserten ihre Leistung, erfordert weniger Studien und machen weniger Fehler, aber wieder gab es keine Unterschiede zwischen Läufern und sesshaften Kontrollen.

Abbildung 5

(A) Days of Training erforderlich zu lernen, die WGTA bei Läufern (solid bar; n = 8) verwenden und sesshaften Kontrollen (open bar; n = 8), (B) Anzahl der Versuche und (C) Fehler / trial made by Läufer und sesshaften Kontrollen in der räumlichen verzögerte Reaktion Aufgabe. Asterisk ...

Vaskularität im motorischen Kortex

Vaskulärer Volumenanteil des reifen Erwachsenen Affen Laufgruppe signifikant im Vergleich zu den reifen Erwachsenen Steuerung Affen (p = 0,029 erhöht . Abb. 6 ). Diese Veränderungen in der vaskulären Volumenanteil wurden während des gesamten kortikalen Tiefe zu beobachten (oberflächliche, tiefe: Zone A, p = 0,043; Zone B, p = 0,012; Zone C, p = 0,039; Zone D, p = 0,077). Jedoch wurde die erhöhten Volumenanteil durch Ausführen induziert während der Periode, die sitzende nach 20 Wochen ausgeführt geschehen zurückgenommen. Die vaskulären Volumenanteile der mittleren Alters erwachsenen Affen zeigten keine statistisch signifikanten Unterschiede.

Abbildung 6

Effekte von Bewegung auf Volumenanteil von CD31-immungefärbten Gefäßgewebe in motorischen Kortex der Läufer (Vollmaterial), run-stoppt (gestreifte Balken) und Kontrollen (offene Balken). Sternchen zeigen einen signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen.

Diskussion

Dies ist die erste Untersuchung, um die Effekte von Bewegung auf die kognitive Funktion Ausbildung in einem nichtmenschlichen Primaten demonstrieren. Wir fanden, dass die Ausübung Tiere die WGTA deutlich zu verwenden schneller als sesshafte Kontrolltiere gelernt und dass die Ausübung Tieren durchgeführt deutlich mehr Studien während einer räumlichen Verzögerung Aufgabe im Vergleich zu sesshaften Kontrollen. Unsere Daten unterstützen Erkenntnisse aus Studien am Menschen, die positiven Effekte der Übung zeigen auf einem breiten Spektrum von kognitiven Tests (Martin et al, 1997;. Etnier und Berry, 2001 ; Khatri et al, 2001. ; Colcombe und Kramer, 2003 ; Colcombe et al ., 2003 , 2006 ; Gordon et al, 2008. ). Dies ist auch der erste Bericht über eine Übung-induzierte Zunahme der vaskulären Volumens in einem Primaten. Es steht im Einklang mit der Erkenntnis, dass Menschen, die an einer langfristigen Trainingsprogramm eine verbesserte hämodynamische Reaktion (zeige Colcombe et al., 2004 ). Zusammen zeigen diese Ergebnisse, dass eine Ebene der Übung, die für die Verbesserung der Fitness im mittleren Alter Menschen empfohlen wird ausreichen, um sowohl die Geschwindigkeit des Lernens und der Blutfluss in der Großhirnrinde zu erhöhen, zumindest in Zeiten der regelmäßigen Übung Training ist.

In unserer kognitiven Tests Studien, fanden wir, dass die Ausübung Affen stärkere Beteiligung in den ersten kognitiven Tests zeigten, sondern, dass die Leistungen der Ausübung und sitzende Affen ähnlich auf Tests waren später in der Ausbildung. Insbesondere fanden wir, dass die Ausübung Affen Testvorrichtung verwenden zweimal so schnell wie sitzende Steuerelemente (gelernt Abb. 5A ), und die Ausübung Affen abgeschlossen 2,5 mal so viele Prüfungen wie die sitzende Affen in der räumlichen Verzögerung Task ( Abb. 5B ). Allerdings, bis zum Ende der 20 Wochen regelmäßiger Übung fanden wir keinen Unterschied in der Geschwindigkeit des Lernens oder der Leistungsunterschied zwischen der Ausübung und sesshaften Gruppen, obwohl die Aufgabe, die wir zu diesem Zeitpunkt verwendet wird, das Objekt Umkehr Aufgabe war die komplexeste und erforderte die höchsten Grad der exekutiven Kontrolle. Obwohl mit kleinen Gruppen (n = 4/group) ein immer besorgt ist, dass niedrige Fallzahlen kann zu falsch negativen Daten führen, parallel unsere Ergebnisse die Befunde bei Nagetieren berichtet. In beiden Ratten und Mäusen, Bewegungstraining für 1 Woche bis 3 Monate hat sich gezeigt, kognitive Leistungsfähigkeit mit der Morris Water Maze und der radiale Arm Labyrinth (Verbesserung Fordyce und Farrar, 1991 ; Fordyce und Wehner, 1993 ; . Anderson et al, 2000 ; Cotman and Berchtold, 2002 ; Vaynman et al., 2004 ; Leggio et al., 2005 ). Interestingly however, Anderson et al. (2000) found in rats that the initial rate of learning is influenced by exercise but that later criterion level performance was not enhanced in the exercising group. They suggested that this might reflect an ability of practice effects to compensate for the initial group differences between exercising and sedentary animals. Our findings, like those of Anderson et al. (2000) , suggest that mental training may obscure effects of exercise on cognitive function. The idea that staying mentally active is a lifestyle factor that is recognized to maintain cognitive function as people age (Fillet et al., 2002), supports the conclusion that the performance of cognitive testing over the course of this study obscured the evaluation of exercise effects on cognitive function by the end of the study.

We found that there were no significant differences on cognitive test performance between our middle-aged monkeys and more mature animals, despite the fact that the older animals were initially less 'fit' than the middle-aged group, as indicated by our maximal exercise test results, and took longer to become fit ( Figs. 3 and and4) 4 ) during the exercise training period. This supports findings by Radak et al. (2001) who found that conditioned pole-jumping avoidance learning was improved by exercise in both young and middle-aged rats. However in studies using more complex cognitive tasks, Barnes et al. (1991) showed no effect of exercise training on spatial memory in old rats and Van Boxtel et al. (1997) showed an interaction between age and cognitive performance in humans on several complex tasks. It is possible that we did not see a difference in the effect of exercise on cognitive performance as a function of age because our more complex cognitive tasks were performed later in the experiment and performance may have been influenced by the mental training acquired by the earlier cognitive testing (as discussed above, Bherer et al., 2008 ).

This report also shows a structural change in the brain related to exercise. Specifically, we found an increase in brain vascular density with exercise in a primate species. Preliminary data from our laboratories suggest that this increase in vascular density might be generated by newborn vascular cells ( Kohler et al, 2007 ; 2009 ). The increase in vascular density occurs with reasonable levels of exercise that are commonly recommended for humans by the College of Sports Medicine and the American Heart Association ( Haskell et al., 2007 ). The increase in motor cortex vascular density was only found in the mature group of monkeys (15–17 yrs of age), not in the middle-aged (10–12 yrs of age) monkeys, possibly because of differences between monkeys in these two age groups in activation of angiogenic signaling factors such as vascular endothelial growth factor (VEGF), insulin-like growth factor (IGF), or angiopoietins, all of which are stimulated by exercise ( Carro et al., 2000 ; Ding et al., 2004a , 2004b , 2006 , Llorens-Martin et al., 2009 ). The exercise-induced, increased vascular density that we show in the motor cortex in the present study also appears to occur in the monkey striatum ( Kohler et al., 2007 ) and in the motor cortex of rats ( Kleim et al., 2002 ; Swain et al., 2003 ). The link between exercise and increased vascularity in motor areas of the brain supports the commonly held assumption of a functional relationship between behavior neural activity and brain structure. It is reasonable to assume that such a relationship occurs as well in brain areas related to cognitive function, such as the prefrontal cortex, which might explain improvements in the learning rate with WGTA testing in our exercised animals.

As humans age, morphological and physiological changes suggestive of declining function in the vascular system have been reported. These include decreased capillary density ( Abernethy et al. 1993 ; Sonntag et al. 1997 ) and increased vascular anomalies including perivascular collagen deposits, basement membrane thickening, and decreased number of mitochondria ( Farkas and Luiten 2001 ). The exercise-induced impact on brain vasculature may be more profound when baseline vascular integrity has already begun to decline. This may contribute to the increased responsiveness of the vascular volume fraction of the more mature monkeys.

These studies were performed with female monkeys only. However, previous studies in rodents, examining the effects of exercise on cognitive function ( Cotman and Berchtold 2002 ), as well as vascularity ( Swain et al. 2003 ) have shown comparable effects of exercise in males and females. This has also been true for human studies, thus we have no reason to believe that gender differences would be expected in the response to exercise in nonhuman primates.

In summary, we show in this report that regular exercise training at a level that is recommended for improving fitness in middle-aged humans is sufficient to increase both the rate of learning and vascular density in the brain in a primate species, two changes that have been well documented in rodent studies. As it has been difficult to judge the equivalence of exercise regimens used in rodents to those recommended for humans ( Dishman et al., 2006 ; Cotman et al., 2007 ), the finding that a level of exercise comparable to that recommended for humans has clear effects on the brain supports the concept that other effects of exercise that have been documented in the rodent brain, including exercise-induced increases hippocampal dentate gyrus neurogenesis ( van Praag et al., 1999 ; Rhodes et al., 2003 ; van Praag et al., 2005), and neurotrophic factor expression ( Neeper et al., 1995 ; Gomez-Pinella et al., 1997; Klintsova et al., 2005; Griesback et al., 2009 ), may also be happening in human brain when people participate in regular exercise programs. Future studies using this nonhuman primate model of exercise training would be very useful in testing these possibilities.

Danksagung

We would like to thank Dr. Jocelyne Bachevalier and the members of her laboratory who provided very helpful guidance in setting up WGTA testing in our laboratory for these studies. The animal care services provided by the University of Pittsburgh Division of Animal Resources, were also appreciated. The statistical assistance of Dr. Lee Jy of Korea University is gratefully acknowledged. The assistance of Georgina Aldridge and Julie Markham is also acknowledged. This work was supported by a grant from the Retirement Research Foundation, and by grants from the National Institute of Aging (AG10154) and National Institute on Diabetes, Digestive and Kidney Disorders (DK55819).

Abkürzungen

WGTA

Wisconsin General Testing Apparatus

TBS

Tris buffered saline

NGS

normal goat serum

PBS

phosphate-buffered saline

DAB

diaminobenzidine

2X SSC

50% formamide saline-sodium citrate buffer

ANOVA

analysis of variance

Fußnoten

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