Воздействие загрязнения воздуха в первые пять лет жизни изменило структуру коры мозга

Ученые обнаружили связь между воздействием диоксида азота и твердых частиц в первые пять лет жизни ребенка и изменениями в структуре его мозга. У детей, подвергавшихся наиболее сильному загрязнению, наблюдалась аномальная микроструктура белого вещества, которая часто встречается при психических расстройствах.

Ученые из Барселонского института глобального здравоохранения (Испания) обнаружили связь между изменениями в структуре белого вещества мозга у детей в возрасте 9-12 лет и воздействием загрязнителей воздуха, которым они подвергались во время внутриутробного развития и в первые восемь с половиной лет жизни. Наиболее сильное влияние загрязнители оказывают на мозг детей в возрасте до пяти лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Environmental Pollution.

Белое вещество головного мозга представлено пучками аксонов, которые обеспечивают структурную связь между различными областями мозга. Эту связность можно измерить, изучая микроструктуру белого вещества, а ее аномалии часто наблюдаются при различных психических расстройствах, например депрессии и аутизме.

В исследовании приняли участие 3515 детей. Чтобы определить воздействие загрязнения воздуха, ученые каждый месяц оценивали уровни диоксида азота (NO2) и твердых частиц (PM2,5 и PM10) в домах женщин во время их беременности и до момента, когда их дети достигали восьми с половиной лет. Когда участникам было 9-12 лет, они проходили магнитно-резонансную томографию головного мозга (МРТ), позволяющую изучить структурную связь и объемы различных отделов мозга.

Диоксид азота — токсичный газ, который попадает в атмосферу в основном с продуктами сгорания, выхлопами автотранспорта и отходами производств. Он представляет серьезную опасность для здоровья человека, главным образом для кровеносной и дыхательной систем.

Зафиксированные уровни NO2 и PM2,5 превышали годовые пороговые значения, рекомендованные Всемирной организацией здравоохранения, но соответствовали стандартам Европейского союза. Тем не менее они все равно приводили к нарушению структуры белого вещества. Наиболее выражен этот эффект был, если дети столкнулись с загрязнением в первые пять лет жизни.

Авторы работы также выявили связь между воздействием мелких твердых частиц (PM2,5) и объемом скорлупы — структуры мозга, участвующей в выполнении движений, процессах обучения и многих других функциях. Поскольку скорлупа расположена в глубине мозга, она имеет гораздо менее специализированные функции, чем корковые структуры.

Исследование показало, что чем сильнее было воздействие PM2,5, особенно в течение первых двух лет после рождения, тем больший объем скорлупы наблюдался у детей в предподростковом возрасте. Наличие более крупной скорлупы врачи связывают с некоторыми психическими нарушениями: шизофренией, аутизмом и обсессивно-компульсивным расстройством.