Wczesna ekspozycja na smog a struktura mózgu dzieci. Niepokojące wyniki

Zanieczyszczenie powietrza jest powszechnie uznawane za szkodliwe dla układów sercowo-naczyniowego i oddechowego. W ostatnich latach badania wykazały, że osoby mieszkające w rejonach o wysokim poziomie pyłów zawieszonych i dwutlenku azotu częściej cierpią na choroby takie jak udar, nadciśnienie, zaburzenia rytmu serca, choroby płuc i astmę. Badacze odkryli teraz, że smog ma również negatywny wpływ na rozwijający się mózg.

Za wyniki badań, opublikowane na łamach pisma "Human Brain Mapping", odpowiada międzynarodowy zespół naukowy, którym kierowali Paulina Lewandowska i prof. Marcin Szwed z Instytutu Psychologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Z polskich instytucji uczestniczyli w nim również badacze z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN, Instytutu Ochrony Środowiska - Państwowego Instytutu Badawczego, Uniwersytetu Gdańskiego.

- Choć wykazano powiązania między ekspozycją na zanieczyszczenia powietrza a zmianami w funkcjach poznawczych dzieci, dowody dotyczące wpływu zanieczyszczeń na ośrodkowy układ nerwowy pozostają niespójne. Różne badania i metody badawcze wskazywały na odmienne obszary kory lub struktur podkorowych, na które wpływa smog - wyjaśnia PAP Paulina Lewandowska z Instytutu Psychologii Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Wnikliwych informacji o strukturze istoty białej w mózgu mogą dostarczyć zaawansowane techniki badawcze. Międzynarodowy zespół naukowców wykorzystał do jej badania metodę dyfuzyjnego rezonansu magnetycznego (dMRI), co pozwoliło na szczegółowe badanie struktury istoty białej w mózgu. Metoda ta analizuje ruch cząsteczek wody w tkankach, co jest szczególnie przydatne w badaniu mikrostruktury tkankowej.

Badanie przeprowadzono wśród 425 dzieci w wieku 10-13 lat, w tym dzieci z zespołem nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi - ADHD (116 osób) oraz dzieci rozwijających się typowo (309 osób). Jak podaje PAP, wszystkie dzieci uczestniczyły w badaniu NeuroSmog i pochodziły z 18 miejscowości w południowej Polsce. Analiza obejmowała obrazy ich mózgów w pierwszych czterech latach życia oraz w II i III trymestrze ciąży. Opiekunowie dostarczyli historię adresów zamieszkania, tak, aby oszacować poziom ekspozycji na zanieczyszczenia.

- Nasze wyniki sugerują, że wczesna ekspozycja na dwutlenek azotu może mieć wykrywalny i negatywny wpływ na mikrostrukturę istoty białej, która pełni kluczowe funkcje w komunikacji między różnymi obszarami mózgu oraz między mózgiem a resztą ciała - opisuje wynik badania Paulina Lewandowska.

Badacze zauważyli, że ekspozycja na dwutlenek azotu w pierwszych czterech latach życia dzieci była związana z pogorszeniem wskaźników integralności istoty białej. Badanie wykazało też, że zanieczyszczenia powietrza mogą negatywnie wpływać na ogólną organizację i strukturę istoty białej, co może sugerować opóźnione dojrzewanie lub procesy zapalne w tkankach mózgu, mające kluczowe znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania mózgu i dla szybkiego przewodzenia impulsów nerwowych.

- Nie stwierdziliśmy interakcji między ADHD a żadnym z naszych wskaźników związanych z funkcjonowaniem mózgu. Sugeruje to, że choć ekspozycja na zanieczyszczenia powietrza może zwiększać ryzyko wystąpienia ADHD, nie powoduje cięższych skutków u dzieci z ADHD niż u dzieci rozwijających się typowo - zaznacza Paulina Lewandowska.

Badanie nie wykazało wpływu pyłów zawieszonych na mózg dzieci. Brak wykrytych efektów prenatalnej i wczesnodziecięcej ekspozycji na PM w odniesieniu do istoty białej może wynikać ze specyficznego charakteru tych cząstek. W Polsce mogą one bardziej wpływać na płuca i serce niż na mózg - uważają naukowcy. Mechanizmy działania zanieczyszczeń na rozwój mózgu mogą być bardziej złożone i trudne do wykrycia w analizach globalnych.