Τα παιδιά που εκτίθενται σε υψηλότερα επίπεδα ατμοσφαιρικής ρύπανσης κατά την πρώιμη και μέση παιδική ηλικία έχουν ασθενέστερες συνδέσεις μεταξύ βασικών περιοχών του εγκεφάλου. Τα ευρήματα της έρευνας της οποίας ηγήθηκε το Ινστιτούτο Παγκόσμιας Υγείας της Βαρκελώνης (ISGlobal), που δημοσιεύθηκαν στο Environment International, αναδεικνύουν τις πιθανές επιπτώσεις της πρώιμης έκθεσης στην ατμοσφαιρική ρύπανση στην ανάπτυξη του εγκεφάλου.
Η έρευνα έδειξε μειωμένη λειτουργική συνδεσιμότητα εντός και μεταξύ ορισμένων φλοιωδών και υποφλοιωδών δικτύων του εγκεφάλου. Τα δίκτυα αυτά είναι συστήματα διασυνδεδεμένων εγκεφαλικών δομών που συνεργάζονται για την εκτέλεση διαφόρων γνωστικών λειτουργιών, όπως η σκέψη, η αντίληψη και ο έλεγχος της κίνησης. Τα ευρήματα αυτά συνάδουν με προηγούμενες μελέτες που υποδηλώνουν ότι η ατμοσφαιρική ρύπανση μπορεί να σχετίζεται με αλλαγές στη λειτουργική συνδεσιμότητα των εγκεφαλικών δικτύων, ιδίως στα παιδιά. Ωστόσο, δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητό πώς η ατμοσφαιρική ρύπανση επηρεάζει την ανάπτυξη και την ωρίμανση αυτών των δικτύων του εγκεφάλου.
Η μελέτη ανέλυσε δεδομένα από 3.626 παιδιά από τη μελέτη Generation R στο Ρότερνταμ της Ολλανδίας, η οποία παρακολουθεί παιδιά που γεννήθηκαν από το 2002 έως το 2006. Η έκθεση στην ατμοσφαιρική ρύπανση στην κατοικία των συμμετεχόντων, συμπεριλαμβανομένων των αιωρούμενων σωματιδίων (PM2.5 και PM10), του διοξειδίου του αζώτου (NO2) και των οξειδίων του αζώτου (NOX), εκτιμήθηκε με τη χρήση στατιστικών μοντέλων που συνδυάζουν πραγματικές μετρήσεις με περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά. Στη συνέχεια αξιολογήθηκε η συνδεσιμότητα του εγκεφάλου τόσο μεταξύ όσο και εντός των δικτύων, συμπεριλαμβανομένων 13 φλοιωδών δικτύων και τριών υποφλοιωδών περιοχών: της αμυγδαλής - υπεύθυνη για την επεξεργασία των συναισθημάτων και την ενεργοποίηση αντιδράσεων επιβίωσης -, του ιππόκαμπου - κλειδί για τον σχηματισμό μνήμης και τον χωρικό προσανατολισμό - και του ουραίου πυρήνα - που εμπλέκεται στη ρύθμιση της κίνησης, τη μνήμη και τη λήψη αποφάσεων.
Τα παιδιά αξιολογήθηκαν χρησιμοποιώντας νευροαπεικονιστικές σαρώσεις σε κατάσταση ηρεμίας, δηλαδή ο εγκέφαλός τους σαρώθηκε ενώ δεν εκτελούσαν καμία ενεργή εργασία, σε δύο χρονικές στιγμές: περίπου στην ηλικία των 10 ετών και ξανά σε μέση ηλικία 14 ετών. Η έκθεση στην ατμοσφαιρική ρύπανση αναλύθηκε σε δύο περιόδους: από τη γέννηση έως την ηλικία των τριών ετών και κατά το έτος πριν από την αξιολόγηση της νευροαπεικόνισης.
«Πρόκειται για μία από τις πρώτες μελέτες που διερευνούν τον τρόπο με τον οποίο η ατμοσφαιρική ρύπανση επηρεάζει τις εγκεφαλικές συνδέσεις σε κατάσταση ηρεμίας, χρησιμοποιώντας εγκεφαλικές σαρώσεις που έγιναν πολλές φορές σε μια μεγάλη ομάδα παιδιών από τη γέννηση», λέει η Michelle Kusters, ερευνήτρια του ISGlobal και πρώτη συγγραφέας της μελέτης.
Επίμονες συσχετίσεις κατά την εφηβεία
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η μεγαλύτερη έκθεση στην ατμοσφαιρική ρύπανση από τη γέννηση έως την ηλικία των τριών ετών σχετίζεται με χαμηλότερη συνδεσιμότητα μεταξύ της αμυγδαλής και των φλοιωδών δικτύων που εμπλέκονται στην προσοχή, τη σωματοκινητική λειτουργία - η οποία συντονίζει τις κινήσεις του σώματος - και την ακουστική λειτουργία. Επιπλέον, η υψηλότερη έκθεση σε σωματίδια PM10 κατά το έτος πριν από τη νευροαπεικονιστική αξιολόγηση συσχετίστηκε με χαμηλότερη λειτουργική συνδεσιμότητα μεταξύ των δικτύων της προσοχής και του μέσου βρεγματικού τμήματος, τα οποία είναι υπεύθυνα για την ανίχνευση ερεθισμάτων στο περιβάλλον και για την ενδοσκόπηση και την αυτοαντίληψη.
«Αυτές οι συσχετίσεις παραμένουν καθ' όλη τη διάρκεια της εφηβείας, γεγονός που μπορεί να υποδηλώνει επίμονες διαταραχές στη φυσιολογική ανάπτυξη των δικτύων του εγκεφάλου λόγω της έκθεσης στη ρύπανση. Αυτό θα μπορούσε να επηρεάσει τη συναισθηματική επεξεργασία και τις γνωστικές λειτουργίες», εξηγεί η Mònica Guxens, ερευνήτρια του ICREA στο ISGlobal και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Ωστόσο, χρειάζονται περισσότερες έρευνες για να επιβεβαιωθούν αυτά τα ευρήματα και να κατανοήσουμε τον ακριβή αντίκτυπό τους στην ανάπτυξη του εγκεφάλου», προσθέτει η ίδια.
Αλλαγές στο μέγεθος του εγκεφάλου
Μια άλλη πρόσφατη μελέτη της ίδιας ομάδας εξέτασε τη σχέση μεταξύ της έκθεσης στην ατμοσφαιρική ρύπανση κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και της παιδικής ηλικίας και των αλλαγών στον όγκο του εγκεφάλου κατά την εφηβεία. Η μελέτη βασίστηκε σε δεδομένα από 4.243 παιδιά της ίδιας κοορτής Generation R, τα οποία υποβλήθηκαν σε επαναλαμβανόμενες αξιολογήσεις της λευκής ουσίας, της φλοιώδους φαιάς ουσίας, της παρεγκεφαλίδας και επτά υποφλοιωδών όγκων.
Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι η έκθεση στην ατμοσφαιρική ρύπανση κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, ιδίως στα λεπτά σωματίδια (PM2,5) και στον χαλκό, σχετίζεται με μικρότερο όγκο του ιππόκαμπου, μιας κρίσιμης εγκεφαλικής δομής για τη λειτουργία της μνήμης, στην ηλικία των 8 ετών. Ωστόσο, καθώς τα παιδιά μεγάλωναν, παρατηρήθηκε «αντισταθμιστική ανάπτυξη» στον ιππόκαμπο, γεγονός που υποδηλώνει ότι η πλαστικότητα του εγκεφάλου, ιδίως σε αυτή την περιοχή, μπορεί να εξουδετερώσει ορισμένες από τις αρχικές αρνητικές επιπτώσεις της έκθεσης στη ρύπανση. Παρά τις πρώιμες επιδράσεις στον όγκο του ιππόκαμπου, δεν βρέθηκαν σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και άλλων όγκων του εγκεφάλου, όπως η λευκή ουσία, η φλοιώδης φαιά ουσία ή η παρεγκεφαλίδα.
Σημασία των αλλαγών πολιτικής
Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, αυτά τα ευρήματα υπογραμμίζουν από κοινού τις πιθανές μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της έκθεσης στην ατμοσφαιρική ρύπανση κατά την πρώιμη ζωή στη συνδεσιμότητα και την ανάπτυξη του εγκεφάλου. «Ενώ ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου μπορεί να παρουσιάζουν αντισταθμιστική ανάπτυξη, οι επίμονες διαταραχές που παρατηρήθηκαν στα λειτουργικά δίκτυα υπογραμμίζουν την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα των μηχανισμών πίσω από αυτές τις αλλαγές. Δεδομένης της εκτεταμένης έκθεσης στην ατμοσφαιρική ρύπανση, τα αποτελέσματα αυτά ενισχύουν τη σημασία των πολιτικών που αποσκοπούν στη μείωση των επιπέδων ρύπανσης, ιδίως στα αστικά περιβάλλοντα, για τη διασφάλιση της ανάπτυξης του εγκεφάλου των παιδιών», αναφέρει η Michelle Kusters.
Πηγή: Science Daily
