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Luftverschmutzung verursacht Millionen Todesfälle pro Jahr 4,2 Millionen vorzeitige Todesfälle weltweit, nach der Weltgesundheitsorganisation. Im Laufe der Zeit feine Partikel eingeatmet smog verursachen Herz-Kreislauf-und Lungen-Probleme, wie Lungenkrebs und Schlaganfall.
Diese Luftschadstoffe können ebenso heimtückische Auswirkungen auf das Gehirn. Über die letzten zehn Jahre oder so, in beiden Tieren und in Menschen, im Labor und in der realen Welt, haben die Wissenschaftler dokumentierten Zusammenhänge zwischen Luftverschmutzung und Gehirn-bezogene Probleme, wie Angst, schlechte Aufmerksamkeit und Gedächtnisstörungen. Kinder scheinen besonders anfällig.
Feinstaub, Sinn Luftschadstoffe-Messung von 2,5 Mikrometer über oder weniger (30-mal kleiner als die Breite eines menschlichen Haares), sind die wahrscheinlich Schuldigen. “Sobald Sie eingeatmet werden”, sagte Devon Payne-Sturges, eine Umwelt und Gesundheit-Forscher an der Universität von Maryland, “die Sie erreichen können, um die wirklich tiefen Bereiche der Lunge und können Sie in die Blutbahn und gelangen in das Gehirn.” Feinstaub ist klein genug, um frei über die Blut-Hirn-Schranke, die verhindert größere Giftstoffe. Alternativ, wenn durch die Nase eingeatmet, die feinen Partikel können, um das Gehirn über die olfaktorischen Nerven in der Nasenhöhle.
Sobald die Teilchen ankommen, in nagetier-Gehirn mindestens, neuronalen Zellen des Immunsystems, sogenannte mikroglia bewegen zu umschließen und zerstören die Partikel. Einen ähnlichen Prozess kann bei Menschen auftreten. Jedoch, die mikroglia kann nicht entfernen Sie alle Partikel, so dass Sie reichern sich in das Gehirn. Diese Partikel können Auslöser einer Entzündung führen können, um mehr ernsthafte Erkrankungen des Gehirns und kognitive Effekte.
Wissenschaftler haben sich immer mehr besorgt über diese Effekte bei Kindern, die mehr durchlässigen Blut-Hirn-Schranken. “Einige Forscher sind Anfang bis verwenden MRI-scans zu schauen, diese neurologische Entwicklungsstörungen, die Auswirkungen von Schadstoffen, und zeigt die tatsächlichen Veränderungen im Gehirn,” sagte Payne-Sturges.
In einer aktuellen Studie, Kelly Brunst und Ihr team von der University of Cincinnati angeschaut, wie der Verkehr-bedingten Luftverschmutzung Exposition kann Auswirkungen auf die Entwicklung des Gehirns und der Kinder psychische Gesundheit. “Unsere Studie war einer der ersten, der link verkehrsbedingte Luftverschmutzung mit funktionellen Veränderungen im Gehirn, die auch mit Angst verbunden”, sagte Brunst. Die Wissenschaftler dokumentierten Assoziationen zwischen Angst-und Luftverschmutzung vor, aber diese Arbeit, veröffentlicht im August in der Umweltforschung, zeigte, wie das Gehirn beteiligt war.
Brunst und Ihre Kollegen analysierten MRI-scans von 145-12-jährigen und verwendet Ihre Adressdaten zur Schätzung Ihrer letzten Exposition gegenüber Verschmutzung, einschließlich Feinstaub. Die Forscher auch berücksichtigt demografische Daten in Ihre Analyse, um sicherzustellen, dass Dinge wie sozioökonomischer status und Rasse waren nicht verantwortlich für irgendwelche Effekte.
Nach einem Vergleich der preteens’ jüngsten traffic-related air pollution exposure levels, berichteten Angstsymptome und brain imaging-Daten, die das team fand, dass Kinder mit höheren Niveaus der Luftverschmutzung Exposition berichteten auch mehr generalisierte Angst-Symptome. Kinder mit mehr Symptome hatten auch höhere Konzentrationen einer Chemikalie namens myo-inositol in einem Bereich des Gehirns, Prozesse, Emotionen, dem anterioren Cingulum. Myo-inositol ist normalerweise im Gehirn gefunden, aber anormale Niveaus zugeordnet sind Erkrankungen des Gehirns.
Angst ist eine komplexe Erkrankung, und in dieser Studie, die Störung von myo-inositol machten nur 12 Prozent der Assoziation zwischen verkehrsbedingten Verschmutzung und Angst-Symptome. Die Symptome wurden in Erster Linie durch andere Faktoren verursacht.
“Aber,” Brunst sagte, “auf eine größere population level, was geschehen könnte ist, dass Luftverschmutzung [Belichtung] können zu einem erhöhten Risiko für Angst auf das ganze.”
“Es ist wirklich eine interessante Papier”, sagte Frederica Perera, ein Umwelt-Gesundheits-Forscher an der Columbia University, war nicht in der Forschung beteiligt.
Perera selbst durchgeführt hat mehrere Studien der Prüfung der Auswirkungen der Verschmutzung Belichtung, Fokussierung auf Minderheiten im besonderen. In einer Studie von 40 New York City Minderheit Kinder und Ihre Mütter, Perera und Ihr team gesucht, um zu bestimmen, ob eine Komponente der Stadt smog beeinträchtigen könnte, der Wahrnehmung und externalisierende Verhalten, wie aggression oder Feindseligkeit. Diese Studie, veröffentlicht im Jahr 2015 in JAMA Psychiatry, sah Kinder die pränatale Exposition gegenüber polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK). PAH ist eine Komponente des Feinstaubs in die Luft freigesetzt durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, Müll, Tabak und Holz, und ist Häufig bei Minderheiten und einkommensschwachen Gemeinden. PAH, die auch überquert problemlos in die Plazenta.
Die Forscher hatten die Frauen tragen Monitore für zwei Tage in Ihrem Dritten trimester zu schätzen, Ihre chronischen PAH-Exposition. Wenn die Kinder erreicht 7-9 Jahre alt, Sie kam an die Columbia University für wissenschaftliche tests, Fragebögen und MRI-scans.
Kinder mit höherer pränataler PAH-Exposition hatten niedrigere white matter volume in der linken Seite des Gehirns. Weißen Substanz ist eine blasse, fetthaltige material, das isoliert Neuronen, zu helfen, Sie kommunizieren miteinander über Elektrochemische Signale effizient. Den unteren weißen Substanz Volumen wiederum wurden korreliert mit mehr externalisierende Verhaltensweisen, die ADHS-Symptome und eine Verlangsamung der Verarbeitungsgeschwindigkeit. Aber diese Ergebnisse können nicht verallgemeinerbare für alle Kinder, da die Forscher nur studierte 40 Kinder und konzentrierte sich auf die Schadstoff-Exposition während eines slim pränatale Fenster.
Im Jahr 2018, Perera nahm einen genaueren Blick auf diese Ergebnisse. Die Prüfung einer demographisch ähnliche Probe von 351 Kindern, sah Sie, dass Personen mit hohen PAH-Exposition, die befasst sich auch mit Mangel an nahrhaften Lebensmitteln, Gehäuse, Dienstprogramme und Kleidung in Ihrem Leben zeigten mehr ADHS-Symptome als diejenigen, die nicht erleben Sie diese Strapazen. Die Forscher schreiben, dass diese Ergebnisse unterstützen die Idee, dass die Verschmutzung wirkt mit sozialen Stressoren beeinflussen die Entwicklung des Nervensystems.
“Der Sinn und Zweck dieser [Forschung] ist, erhalten einen besseren Griff auf die Risiken für die Jungen, und diese Informationen verwenden, um zu helfen, der öffentlichen Gesundheit und der Umweltpolitik”, sagte Perera.
Obwohl die Wissenschaftler immer noch nicht sicher, wie Feinstaub, übt Wirkungen auf das Gehirn, die Beweise für eine kausale Assoziation ist überzeugend. In seinem Entwurf für das Integrierte Wissenschaft Bewertung für Particulate Matter veröffentlicht im vergangenen Oktober, Environmental Protection Agency Wissenschaftler kamen zu dem Schluss das erste mal, dass die Assoziation zwischen Langzeit-Exposition gegenüber Luftverschmutzung und Nervensystem Probleme ist “wahrscheinlich kausal.”
“Aber,” sagte Payne-Sturges, während sich die Beurteilung möglicherweise ein Schritt nach vorn in der Anerkennung der Wissenschaft, “es bedeutet gar nichts, bis die Verwaltung auf ihn einwirkt.”
In der Zwischenzeit, Menschen, die am stärksten unter Luftverschmutzung leiden, wie Kinder aus Familien mit geringem Einkommen und Kinder von Farbe, weiter zu tragen die meisten der Belastung, als umweltverschmutzende Quellen und stark befahrene Straßen oft zeitgleich mit diesen Gemeinden. “Wir sind alle ausgesetzt und könnte davon betroffen sein, aber bestimmte Gruppen sind wahrscheinlich mehr leiden, wegen der größeren Belastung”, sagte Perera.
Wissenschaftler haben jetzt guten Grund zu glauben, dass die Luftverschmutzung wirkt sich direkt auf das Gehirn. Zusätzliche Forschung in den kommenden Jahren wird wahrscheinlich zeigen eine viel mehr darüber, welche Auswirkungen diese winzigen Partikel haben auf unsere psychische und körperliche Wohlbefinden.
Jackie Rocheleau, freier journalist und Redakteur in upstate New York. Sie schreibt über Neurowissenschaften, Gesundheit und Medizin. Folgen Sie Ihr auf Twitter unter @JackieRocheleau.
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