Забруднене повітря впливає на мозок дітей: вчені виявили несподівані зміни

Повітря, яким дитина дихає дорогою до школи, на прогулянці чи біля власного будинку, може бути пов'язане не лише зі здоров'ям легень. Науковці дедалі частіше досліджують, як забруднення повітря і мозок дітей пов'язані між собою та чи може навколишнє середовище впливати на розвиток нервової системи.

Нове американське дослідження показало, що різні джерела забруднення можуть бути пов'язані з відмінностями у взаємодії між окремими ділянками дитячого мозку. Причому значення може мати не лише загальна кількість шкідливих частинок у повітрі, а й те, звідки саме вони походять. Результати опубліковані в журналі Journal of Environmental Psychology, пише PsyPost.

Чому забруднення повітря може впливати на мозок

Особливу увагу дослідники приділили дрібнодисперсним частинкам PM2.5. Це надзвичайно маленькі частинки, які утворюються внаслідок автомобільних викидів, спалювання палива, промислової діяльності та інших процесів. Через свої розміри вони можуть проникати глибоко в легені, потрапляти в кровообіг і потенційно впливати на інші органи.

Дитячий мозок особливо цікавить науковців, оскільки впродовж дитинства та підліткового віку його нервові мережі продовжують розвиватися. Ділянки, відповідальні за увагу, обробку звуків, зорової інформації та складні розумові процеси, поступово вдосконалюють взаємодію між собою. Дослідники припустили, що забруднення повітря може бути одним із чинників, пов'язаних із цими змінами.

Що показали обстеження понад шести тисяч дітей

Науковці використали дані масштабного американського проєкту, присвяченого розвитку мозку підлітків. Вони проаналізували результати магнітно-резонансної томографії 6291 дитини віком від 9 до 11 років. Окремо дослідили дані 1972 учасників, які приблизно через два роки пройшли повторне обстеження.

Під час сканування діти перебували у стані спокою. Дослідники оцінювали, наскільки узгоджено працюють різні мозкові мережі, зокрема ті, що беруть участь у сприйнятті інформації, рухах, концентрації уваги та складних когнітивних процесах.

Щоб оцінити вплив навколишнього середовища, науковці використали моделі якості повітря за місцем проживання учасників. Вони розділили забруднення на шість основних джерел, серед яких автомобільні викиди, спалювання вугілля, промислове паливо, дим від спалювання біомаси, пил та сполуки, пов'язані із сільськогосподарською діяльністю.

Які зміни виявили дослідники

Результати показали, що різні джерела забруднення були пов'язані з різними особливостями взаємодії мозкових мереж. Наприклад, вищий рівень забруднення від транспорту асоціювався зі слабшою взаємодією між окремими мережами, які беруть участь в обробці звукової інформації та контролі уваги.

Натомість частинки, пов'язані зі спалюванням вугілля, демонстрували інші закономірності. Вони асоціювалися з посиленою взаємодією між деякими сенсорними мережами та ділянками, залученими до складніших розумових процесів. Це не означає, що таке забруднення корисне: сильніший зв'язок між ділянками мозку не обов'язково свідчить про кращу роботу нервової системи.

Під час повторного обстеження через два роки науковці також виявили певні зміни, пов'язані з автомобільними викидами, димом від спалювання біомаси та сполуками, що утворюються переважно під час спалювання вугілля. Проте ці закономірності були неоднаковими для всіх видів забруднення.

Чи означає це, що забруднення шкодить розвитку дітей

Автори наголошують, що виявлені зв'язки були дуже слабкими. Статистичні моделі пояснювали менш ніж 1% відмінностей у рівнях забруднення в основному аналізі та не більш як приблизно 2% у дослідженні змін із часом. Крім того, результати погано відтворювалися, коли моделі перевіряли на дітях з інших дослідницьких центрів.

Це важливе обмеження, оскільки дослідження не довело, що забруднення безпосередньо спричинило виявлені зміни мозкових мереж. Науковці також не встановили, чи супроводжувалися ці відмінності погіршенням пам'яті, уваги, навчання або психічного здоров'я дітей.

Водночас робота допомагає уточнити напрямок майбутніх досліджень. Замість оцінювання лише загального рівня забруднення вчені пропонують уважніше вивчати його конкретні джерела та хімічний склад. Саме це може допомогти зрозуміти, які чинники навколишнього середовища найбільше пов'язані з розвитком дитячого мозку.