Всего два часа воздействия выхлопных газов меняют работу мозга человека
Исследователи из Канады продемонстрировали, как сильное загрязнение воздуха, характерное для большинства автомобильных дорог мира, может немедленно ухудшить работу человеческого мозга.
Они впервые предоставили доказательства связи между качеством воздуха и когнитивными способностями людей. Для этого здоровые взрослые добровольцы подвергались воздействию паров дизельного топлива. Затем активность их мозга изучалась с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ).
Давно известно, что загрязнение воздуха в городской среде приводит к миллионам преждевременных смертей, сказывается на состоянии сердца и сосудов, органов дыхания и, конечно, мозга.
Однако вычленить влияние именно грязного воздуха на здоровье человека не так-то просто. Множество исследований клеток и животных показало, как пагубно загрязнение воздуха влияет на организмы. Но, как мы знаем, часто может быть огромная пропасть между воздействием токсинов на мышь в лаборатории и хроническим воздействием на человека в реальном мире.
Однако непосредственное воздействие на человека изучать не этично: подвергать добровольцев воздействию высоких уровней заведомо токсичных паров только для того, чтобы посмотреть, что при этом происходит с организмом людей, как-то неправильно. И таких экспериментов науке не хватает.
В этом новом исследовании использовалась модель воздействия выхлопных газов дизельных двигателей на человека, разработанная учёными более 10 лет назад.
Этот метод направляет в организм людей контролируемые и сильно разбавленные концентрации твёрдых частиц из выхлопных газов дизельных двигателей. На том уровне, на котором они воздействуют на организм, их действие считается отражающим реальное воздействие. Вместе с этим они также доказали свою безопасность.
В лабораторных условиях 25 здоровых взрослых подвергались воздействию "выхлопных газов дизельного двигателя" или фильтрованного воздуха в течение двух часов. Активность их мозга измерялась при помощи фМРТ до и после каждого воздействия.
Учёные хотели понять, как меняется активность так называемой сети режима по умолчанию (DMN). Это набор взаимосвязанных областей коры головного мозга, которые играют решающую роль в познании, памяти и регулировании эмоций.
Результаты эксперимента явно показали: даже кратковременное воздействие выхлопных газов дизельного двигателя вызвало снижение активности DMN. Различные области мозга стали хуже взаимодействовать между собой.
Джоди Гаврилюк, первый автор нового исследования, сказала, что такие изменения в работе DMN ранее были связаны учёными с появлением депрессии и снижением когнитивных функций.
Учёные обеспокоены этим открытием. Им ещё только предстоит понять, как эти нарушения в работе мозга отражается на человеке и его поведении/продуктивности/благополучии.
"Возможно, они могут ухудшить мышление или способность людей работать", — говорит Гаврилюк.
Но наряду с растущим числом эпидемиологических и доклинических исследований, связывающих загрязнение воздуха с рядом нейродегенеративных заболеваний, эти результаты могут иметь гораздо большее значение. Они эффективно демонстрируют острые последствия загрязнения воздуха для человеческого мозга способом, который никогда ранее не демонстрировался.
По словам старшего автора исследования Криса Карлстена, пока не ясно, каковы долгосрочные последствия такого воздействия загрязнений от трафика на человеческий мозг. Так, нельзя сказать, что они необратимы.
Исследователи заметили, что мозговая активность DMN вернулась к норме относительно быстро после воздействия "выхлопов дизельного двигателя".
Таким образом, Карлстен может только предположить, каким может быть влияние более хронического, непрерывного воздействия.
"Люди должны подумать дважды, когда в следующий раз они застрянут в пробке с опущенными окнами, — сказал Карлстен. — Важно убедиться, что воздушный фильтр вашего автомобиля находится в хорошем рабочем состоянии. А если вы идёте пешком или едете на велосипеде вдоль оживлённой трассы, подумайте о том, чтобы выбрать менее загруженный маршрут".
Статья авторов работы вышла в открытом доступе в журнале Environmental Health.
Больше новостей из мира науки и медицины вы найдёте в разделах "Научпоп" и Здоровье на медиаплатформе "Смотрим".