Как "безопасные" уровни загрязнения воздуха могут влиять на мозг детей

Известно, что загрязнение воздуха способствует возникновению заболеваний, поэтому регулирующие органы, включая Агентство по охране окружающей среды (EPA), устанавливают ограничения на выбросы загрязняющих веществ.

Однако недавние исследования свидетельствуют о том, что даже уровни загрязнения, которые долгое время считались безопасными, могут повысить риски ухудшения здоровья, включая негативные последствия для мозга.

Недавно проведенное исследование в Медицинской школе Кека Университета Южной Калифорнии показало, что даже уровни некоторых загрязняющих веществ, которые EPA считает безопасными, связаны с изменениями в функционировании мозга со временем. Исследование, опубликованное в научном журнале Medical Xpress, использовало данные сканирования мозга более 9000 участников исследования Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD), крупнейшего национального исследования, посвященного здоровью мозга молодежи.

"Отклонение в любом направлении от нормальной траектории развития мозга - независимо от того, слишком ли сети мозга связаны или недостаточно связаны - может быть вредным в ближайшее время", - сказал Девин Л. Коттер, магистр наук, докторант в области неврологии в Медицинской школе Кека и первый автор исследования.

У детей, подвергшихся повышенному воздействию загрязняющих веществ, наблюдаются изменения в связях между различными областями их мозга. Ученые выявили разные паттерны: в некоторых областях было обнаружено увеличение числа связей по сравнению с обычным состоянием, а в других - уменьшение.

Взаимодействие между разными областями мозга играет важную роль в способности ориентироваться в повседневной жизни, начиная от восприятия окружающей среды и заканчивая мыслями и эмоциями. Многие из этих критических связей формируются в возрасте от 9 до 12 лет и могут оказывать влияние на нормальное или нетипичное когнитивное и эмоциональное развитие детей.

Для исследования связи между загрязнением воздуха и развитием мозга, исследователи Хертинг, Коттер и их коллеги провели анализ функциональной МРТ у 9497 участников исследования ABCD. Начальные сканирования мозга были проведены у детей в возрасте от 9 до 10 лет, затем был повтор сканирования через два года, что позволило наблюдать изменения в нейронных связях мозга со временем. Особое внимание было уделено значимости связей в фронтопариетальных сетях, а также основным областям мозга, таким как миндалина и гиппокамп, которые известны своим участием в эмоциях, обучении, памяти и других сложных функциях.

Затем исследователи использовали данные от EPA и других источников для создания карты качества воздуха в месте проживания каждого ребенка, включая уровни тонкодисперсных частиц (PM2.5), диоксида азота (NO2) и приземного озона (O3). При помощи передовых статистических методов исследователи изучали, как уровни загрязнения воздуха связаны с изменениями в связности мозга со временем.

Было обнаружено, что большее воздействие PM2.5, тонкодисперсных частиц, связано с относительным увеличением функциональной связи между различными регионами мозга. С другой стороны, повышенное воздействие NO2, диоксида азота, предсказывало относительное снижение связей между областями. Влияние более высоких уровней O3, приземного озона, было связано с увеличением связей в коре мозга, однако снижением связей между корой и другими областями, такими как миндалина и гиппокамп.

Для исключения влияния других факторов, которые могут объяснить различия в развитии мозга, исследователи контролировали такие переменные, как пол, раса/этническая принадлежность, уровень образования родителей, доход семьи, местоположение (город или сельская местность) и сезонность, поскольку уровень загрязнения воздуха может варьироваться в зависимости от времени года.

0 комментариев