Σε μια από τις πρώτες διαχρονικές μελέτες του είδους της, επιστήμονες από την Ιατρική Σχολή Keck στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια ανακάλυψαν ότι η καθημερινή έκθεση στην ατμοσφαιρική ρύπανση μπορεί να τροποποιήσει τα πρότυπα ανάπτυξης του εγκεφάλου στους εφήβους.
Είναι αποδεδειγμένο ότι η ατμοσφαιρική ρύπανση μπορεί να συμβάλει σε ασθένειες, ωθώντας κυβερνητικούς φορείς όπως η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος (EPA) να επιβάλουν όρια εκπομπών. Ωστόσο, τα αναδυόμενα στοιχεία υποδεικνύουν τη δυνατότητα για ακόμη και υποτιθέμενα ασφαλή επίπεδα ρύπανσης να αυξήσουν τον κίνδυνο προβλημάτων υγείας, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου.
Τώρα, μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε από την Ιατρική Σχολή Keck του USC, που χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και η EPA, αποκαλύπτει ότι ακόμη και τα επίπεδα ορισμένων ρύπων που θεωρούνται ασφαλή από την EPA συνδέονται με αλλαγές στη λειτουργία του εγκεφάλου με την πάροδο του χρόνου.
Η μελέτη, που μόλις δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Environment Internationalχρησιμοποίησε δεδομένα σάρωσης εγκεφάλου από περισσότερους από 9.000 συμμετέχοντες στο Μελέτη Γνωστικής Ανάπτυξης Εγκεφάλου Εφήβων (ABCD)., τη μεγαλύτερη πανελλαδική μελέτη για την υγεία του εγκεφάλου των νέων. Τα παιδιά που εκτέθηκαν σε περισσότερους ρύπους παρουσίασαν αλλαγές στη συνδεσιμότητα μεταξύ διαφόρων περιοχών του εγκεφάλου. Σε ορισμένες περιοχές, είχαν περισσότερες συνδέσεις από το κανονικό. σε άλλες περιοχές είχαν λιγότερα.
Διαβάστε επίσης: Η ταυρίνη μπορεί να είναι το κλειδί για μεγαλύτερη και υγιέστερη ζωή
“Μια απόκλιση προς οποιαδήποτε κατεύθυνση από μια κανονική τροχιά ανάπτυξης του εγκεφάλου – είτε τα δίκτυα του εγκεφάλου είναι πολύ συνδεδεμένα είτε δεν είναι αρκετά συνδεδεμένα – θα μπορούσε να είναι επιβλαβής στη συνέχεια», δήλωσε ο Devyn L. Cotter, MSc, υποψήφιος διδάκτορας στις νευροεπιστήμες στο Keck School Ιατρικής και πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Η επικοινωνία μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου μας βοηθά να περιηγούμαστε ουσιαστικά κάθε στιγμή της ημέρας μας, από τον τρόπο που λαμβάνουμε πληροφορίες για το περιβάλλον μας μέχρι το πώς σκεφτόμαστε και αισθανόμαστε. Πολλές από αυτές τις κρίσιμες συνδέσεις αναπτύσσονται μεταξύ 9 και 12 ετών και μπορούν να επηρεάσουν αν τα παιδιά βιώνουν φυσιολογική ή άτυπη γνωστική και συναισθηματική ανάπτυξη.
«Η ποιότητα του αέρα σε όλη την Αμερική, αν και «ασφαλής» σύμφωνα με τα πρότυπα EPA, συμβάλλει σε αλλαγές στα δίκτυα του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια αυτής της κρίσιμης περιόδου, που μπορεί να αντικατοπτρίζει έναν πρώιμο βιοδείκτη για αυξημένο κίνδυνο για γνωστικά και συναισθηματικά προβλήματα αργότερα στη ζωή», δήλωσε η Μέγκαν Μ. Herting, Ph.D., αναπληρωτής καθηγητής επιστημών πληθυσμού και δημόσιας υγείας στο Keck School of Medicine και ανώτερος συγγραφέας της μελέτης.
Αλλαγές στη συνδεσιμότητα του εγκεφάλου
Για να διερευνήσουν τη σχέση μεταξύ της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και της ανάπτυξης του εγκεφάλου, οι Herting, Cotter και οι συνεργάτες τους ανέλυσαν λειτουργικές μαγνητικές τομογραφίες από 9.497 συμμετέχοντες στη μελέτη ABCD.
Οι βασικές σαρώσεις εγκεφάλου συλλέχθηκαν από παιδιά, ηλικίας 9 έως 10 ετών, και ένα υποσύνολο παιδιών συλλέχθηκαν σαρώσεις παρακολούθησης δύο χρόνια αργότερα, επιτρέποντας στους ερευνητές να παρατηρήσουν πώς άλλαξε η συνδεσιμότητα του εγκεφάλου με την πάροδο του χρόνου. Συγκεκριμένα, ανέλυσαν τα δίκτυα του εγκεφάλου, μετωποβρεγματικό και προεπιλεγμένου τρόπου λειτουργίας, καθώς και την αμυγδαλή και τον ιππόκαμπο – βασικές περιοχές του εγκεφάλου που είναι γνωστό ότι εμπλέκονται στο συναίσθημα, τη μάθηση, τη μνήμη και άλλες πολύπλοκες λειτουργίες.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν EPA και άλλα δεδομένα για να χαρτογραφήσουν την ποιότητα του αέρα στην κατοικία κάθε παιδιού, συμπεριλαμβανομένων των επιπέδων λεπτών σωματιδίων (PM2.5), διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ2), και το όζον σε επίπεδο εδάφους (Ο3). Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν προηγμένα στατιστικά εργαλεία για να διερευνήσουν πώς σχετίζονται τα επίπεδα ατμοσφαιρικής ρύπανσης με τις αλλαγές στη συνδεσιμότητα του εγκεφάλου με την πάροδο του χρόνου. Με άλλα λόγια: οι νέοι εγκέφαλοι αναπτύσσονται διαφορετικά όταν εκτίθενται σε περισσότερη ρύπανση;
Μεγαλύτερη έκθεση σε PM2.5 συνδέθηκε με σχετικές αυξήσεις στη λειτουργική συνδεσιμότητα μεταξύ των περιοχών, ενώ η μεγαλύτερη έκθεση στο NO2 προέβλεπε σχετικές μειώσεις στη συνδεσιμότητα. Έκθεση σε υψηλότερα επίπεδα Ο3 συσχετίστηκε με μεγαλύτερες συνδέσεις εντός του φλοιού του εγκεφάλου, αλλά λιγότερες συνδέσεις μεταξύ του φλοιού και άλλων περιοχών, όπως η αμυγδαλή και ο ιππόκαμπος.
Για να αποκλείσουν άλλους παράγοντες που θα μπορούσαν να εξηγήσουν διαφορές στην ανάπτυξη του εγκεφάλου, οι ερευνητές έλεγξαν το φύλο, τη φυλή/εθνικότητα, το επίπεδο εκπαίδευσης των γονέων, το εισόδημα των νοικοκυριών, την αστική και την αγροτική τοποθεσία και την εποχικότητα, καθώς η ατμοσφαιρική ρύπανση ποικίλλει κατά τους χειμερινούς και καλοκαιρινούς μήνες.
Αυστηροποίηση των κανόνων για την ποιότητα του αέρα
Τα ευρήματα θα μπορούσαν να ωθήσουν τους ρυθμιστές να εξετάσουν την υγεία του εγκεφάλου, εκτός από την υγεία των πνευμόνων και της καρδιομεταβολικής υγείας, όταν θέτουν ή προσαρμόζουν συστάσεις για την ποιότητα του αέρα. Ενώ η EPA πρότεινε ενίσχυση των προτύπων για το PM2.5 νωρίτερα φέτος, κατευθυντήριες γραμμές για το ετήσιο ΟΧΙ2 δεν έχουν αλλάξει από τότε που πρωτοπαρουσιάστηκαν το 1971.
«Κατά μέσο όρο, τα επίπεδα ατμοσφαιρικής ρύπανσης είναι αρκετά χαμηλά στις ΗΠΑ, αλλά εξακολουθούμε να βλέπουμε σημαντικές επιπτώσεις στον εγκέφαλο», είπε ο Cotter. «Αυτό είναι κάτι που πρέπει να λάβουν υπόψη οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής όταν σκέφτονται αν θα αυστηροποιήσουν τα τρέχοντα πρότυπα».
Οι Cotter, Herting και οι συνεργάτες τους στοχεύουν να εξετάσουν πιο προσεκτικά τη χημική σύνθεση των ρύπων για να προσδιορίσουν πώς και γιατί προκαλούν βλάβη στον εγκέφαλο, κάτι που θα μπορούσε να βοηθήσει στην περαιτέρω βελτίωση των κανονισμών. Σκοπεύουν επίσης να συνεχίσουν να χρησιμοποιούν δεδομένα από τη μελέτη ABCD για να αναλύουν την υγεία του εγκεφάλου με την πάροδο του χρόνου.
«Μακροπρόθεσμα, οδηγεί αυτό σε κίνδυνο για ψυχοπαθολογία που συνεχίζει να αυξάνεται κατά τη διάρκεια της μέσης έως της ύστερης εφηβείας; Πώς επηρεάζει αυτό την τροχιά ψυχικής υγείας των ανθρώπων;» είπε ο Χέρτινγκ.
Παραπομπή: «Effects of Ambient Fine Particulates, Nitrogen Dioxide, and Ozone on Maturation of Functional Brain Networks Across Early Adolescence» των Devyn L. Cotter, Claire E. Campbell, Kirthana Sukumaran, Rob McConnell, Joel Schwartz, Daniel A. Hedyeh. Ahmadi, Jiu-Chiuan Chen και Megan M. Herting, 1 Ιουνίου 2023, Environment International.
DOI: 10.1016/j.envint.2023.108001
Η μελέτη χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο Επιστημών Περιβαλλοντικής Υγείας και την Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος.
Διαβάστε επίσης:
Οι κατασκευαστές του PFAS «Forever Chemicals» Κάλυψαν τους Κινδύνους
