Новое исследование, проведенное Барселонским институтом глобального здравоохранения (ISGlobal) при поддержке Фонда “La Caixa”, показало, что у детей, подвергшихся воздействию высоких уровней загрязнения воздуха в раннем и среднем детстве, слабее связи между ключевыми областями мозга. Результаты исследования, опубликованные в журнале Environment International, свидетельствуют о потенциальном влиянии раннего воздействия загрязнения воздуха на развитие мозга. Исследование показало снижение функциональной связи внутри и между определенными корковыми и подкорковыми сетями мозга. Эти сети представляют собой системы взаимосвязанных структур мозга, которые работают вместе для выполнения различных когнитивных функций, таких как мышление, восприятие и управление движением. Полученные данные согласуются с результатами предыдущих исследований, в которых говорилось о том, что загрязнение воздуха может быть связано с изменениями функциональной связности мозговых сетей, особенно у детей. Однако пока не до конца понятно, как загрязнение воздуха влияет на развитие и созревание этих мозговых сетей.
В исследовании были проанализированы данные 3626 детей из когорты Generation R в Роттердаме (Нидерланды). Воздействие загрязнения воздуха по месту жительства участников, включая твердые частицы (PM2.5 и PM10), диоксид азота (NO2) и оксиды азота (NOX), оценивалось с помощью статистических моделей, сочетающих фактические измерения с характеристиками окружающей среды. Затем оценивалась связь между сетями и внутри сетей, включая 13 корковых сетей и три подкорковые области: миндалевидное тело - ответственное за обработку эмоций и запуск реакций выживания, гиппокамп - ключевую для формирования памяти и пространственной ориентации, и хвостатое ядро - участвующее в регуляции движений, памяти и принятии решений.
Дети были обследованы с помощью нейровизуализации в состоянии покоя, то есть их мозг сканировали, когда они не выполняли никаких активных задач, в двух временных точках: примерно в возрасте 10 лет и в среднем в 14 лет. Воздействие загрязнения воздуха анализировалось за два периода: от рождения до трех лет и за год до проведения нейровизуализации. “Это одно из первых исследований, в котором изучалось, как загрязнение воздуха влияет на связи в мозге в состоянии покоя, с помощью многократного сканирования мозга у большой группы детей с рождения”, - говорит Мишель Кустерс, исследователь ISGlobal и первый автор исследования.
Результаты показывают, что более сильное воздействие загрязнения воздуха в возрасте от рождения до трех лет связано с более низкой связью между миндалевидным телом и корковыми сетями, участвующими во внимании, соматомоторной функцией, которая координирует движения тела, и слуховой функцией. Кроме того, более высокий уровень воздействия частиц PM10 за год до проведения нейровизуализации был связан с более низкой функциональной связью между сетями внимания и медиально-теменными сетями, которые отвечают за обнаружение стимулов в окружающей среде, а также за самоанализ и самовосприятие. “Эти ассоциации сохраняются на протяжении всего подросткового возраста, что может свидетельствовать о стойких нарушениях в нормальном развитии сетей мозга из-за воздействия загрязнения. Это может повлиять на обработку эмоций и когнитивные функции. Однако для подтверждения этих выводов и понимания их точного влияния на развитие мозга необходимы дополнительные исследования”, - объясняет Моника Гуксенс, научный сотрудник ICREA в ISGlobal и ведущий автор исследования.
В другом недавнем исследовании, проведенном той же командой, изучалась связь между воздействием загрязнения воздуха во время беременности и в детстве и изменениями объема мозга в подростковом возрасте. Исследование основывалось на данных 4243 детей из той же когорты “Поколение R”, которые прошли повторную оценку объема белого вещества, серого вещества коры головного мозга, мозжечка и семи подкорковых объемов. Результаты показали, что воздействие загрязнения воздуха во время беременности, особенно мелкодисперсных частиц (PM2.5) и меди, было связано с меньшим объемом гиппокампа - важнейшей структуры мозга, отвечающей за функцию памяти, - в возрасте 8 лет. Однако по мере роста детей наблюдался “компенсаторный рост” гиппокампа, что позволяет предположить, что пластичность мозга, особенно в этой области, может нейтрализовать некоторые из первоначальных негативных последствий воздействия загрязнения. Несмотря на раннее влияние на объем гиппокампа, не было обнаружено значимых ассоциаций между загрязнением воздуха и другими объемами мозга, такими как белое вещество, серое вещество коры или мозжечок.
По мнению исследовательской группы, эти результаты в совокупности подчеркивают потенциальное долгосрочное воздействие загрязнения воздуха в раннем возрасте на связи и развитие мозга. “Хотя в некоторых областях мозга может наблюдаться компенсаторный рост, стойкие нарушения, наблюдаемые в функциональных сетях, подчеркивают необходимость дальнейших исследований механизмов, лежащих в основе этих изменений. Учитывая широкое распространение загрязнения воздуха, эти результаты усиливают важность политики, направленной на снижение уровня загрязнения, особенно в городских условиях, для обеспечения развития мозга детей”.
Барселонский институт глобального здравоохранения (ISGlobal). Пер.: PSYCHOL-OK.RU
