一项由巴塞罗那全球健康研究所（ISGlobal）领导的新研究发现，儿童在早期和中期暴露于较高水平的空气污染会导致关键脑区之间的连接减弱。这项发表在《环境国际》杂志上的研究强调了早期暴露于空气污染对大脑发育的潜在影响。
研究表明，某些皮层和皮下脑网络内部及之间的功能性连接有所减少。这些网络是由相互连接的大脑结构组成的系统，共同执行不同的认知功能，如思考、感知和控制运动。
这些发现与之前的研究一致，表明空气污染可能与脑网络的功能性连接变化有关，尤其是在儿童中。然而，目前还不完全清楚空气污染如何影响这些脑网络的发育和成熟。
该研究分析了来自荷兰鹿特丹Generation R队列的3,626名儿童的数据。通过结合实际测量和环境特征的统计模型，估计了参与者居住地的空气污染暴露情况，包括颗粒物（PM2.5和PM10）、二氧化氮（NO2）和氮氧化物（NOX）。
然后评估了13个皮层网络和三个皮下区域（杏仁核、海马体和尾状核）之间及内部的脑连接。杏仁核负责处理情绪并触发生存反应，海马体对于记忆形成和空间定位至关重要，而尾状核则参与运动调节、记忆和决策。
使用静息态神经成像技术，在两个时间点对儿童进行了评估：大约10岁时和平均14岁时。空气污染暴露分析分为两个时期：从出生到三岁以及神经成像评估前的一年。
“这是首批探索空气污染如何影响静息状态下脑连接的研究之一，使用多次脑扫描来观察一大群从出生开始的儿童。”ISGlobal研究员兼该研究的第一作者Michelle Kusters说。
青春期期间的持续关联
结果表明，从出生到三岁期间更大的空气污染暴露与杏仁核和涉及注意力、躯体运动功能（协调身体运动）和听觉功能的皮层网络之间的连接减弱有关。
此外，神经成像评估前一年更高的PM10颗粒暴露与显著性和内侧顶叶网络之间的功能连接减弱有关，这些网络负责检测环境中的刺激以及自我反省和自我感知。
“这些关联在青春期持续存在，可能表明由于污染暴露，脑网络的正常发育受到持续干扰。这可能会影响情绪处理和认知功能，”ISGlobal高级研究员Mònica Guxens解释道。
“然而，需要更多的研究来确认这些发现并了解它们对大脑发育的确切影响，”她补充道。
脑体积的变化
同一团队最近发表在《环境污染》杂志上的另一项研究探讨了孕期和儿童期暴露于空气污染与青少年期间脑体积变化之间的关系。该研究基于来自同一Generation R队列的4,243名儿童的数据，他们接受了白质、皮层灰质、小脑和七个皮下体积的重复评估。
结果表明，孕期特别是细颗粒物（PM2.5）和铜的暴露与8岁时海马体积较小有关，海马体是记忆功能的关键脑结构。
然而，随着儿童的成长，观察到了海马体的“补偿性生长”，这表明大脑可塑性，特别是在这一区域，可能抵消了污染暴露的一些初始负面影响。
尽管对海马体积有早期影响，但没有发现空气污染与其他脑体积（如白质、皮层灰质或小脑）之间的显著关联。
根据研究团队的说法，这些发现共同强调了早期生活空气污染暴露对脑连接和发育的潜在长期影响。
“虽然一些脑区可能表现出补偿性生长，但在功能网络中观察到的持续干扰突显了进一步研究这些变化机制的必要性。鉴于广泛暴露于空气污染，这些结果加强了减少污染水平，特别是在城市环境中，以保护儿童大脑发育的重要性，”Kusters说。
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