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Pollution

空气污染可损害儿童记忆力

颗粒物暴露与幼儿认知障碍相关联

by Janet Pelley, special to C&EN
May 27, 2019 | APPEARED IN VOLUME 97, ISSUE 21

 

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Credit: Lilian Calderón-Garcidueñas
诸如这些在墨西哥城上空的厚霾中漂浮的细小大气悬浮颗粒物,可能对认知发育造成风险。

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空气污染比任何其他环境因素造成的死亡人数更多。致命影响包括中风,心脏病和肺癌。但基于某新兴研究领域,肮脏空气中细小的有毒颗粒也会暗淡我们智慧的光芒。现一项新研究将男童和女童早年暴露于雾霾与其记忆受损及注意力控制力差进行关联(Environ. Health Perspect. 2019, DOI: 10.1289/ehp3169)。

当人们燃烧木材和汽油及煤炭等化石燃料时,燃料产生的烟霾富含由数百种化学品组成的颗粒物。最小的被称为PM2.5,包含直径小于2.5微米的大气悬浮颗粒物。当人们深吸一口肮脏的空气,这些颗粒物可进入血流,并通过促进炎症反应和DNA损伤在器官和细胞中造成严重破坏。

暴露于PM2.5的实验室动物在脑部生成炎症,但这些反应如何在人体内发挥作用尚未明确。“我们想了解在现实生活中这是否会影响儿童,” Ioar Rivas说,她是英国伦敦国王学院的一名环境健康研究人员。

Rivas及其团队在西班牙巴塞罗纳招募了2,221 名7至10岁的儿童。在一年内,他们对儿童的工作记忆和注意力开展了四次测试。作为一个群体,这些儿童暴露于PM2.5的年平均值超出世界卫生组织的建议值上限的环境下,即颗粒物的年平均浓度为每立方米空气10微克。而事实上仅部分城市实现了这一目标,巴塞罗纳也不例外。该团队使用国家空气质量数据对这些儿童前7年的数据进行计算,得出这些儿童暴露于 PM2.5 年平均值为每立方米16.8微克的空气中。

为了关联污染暴露和认知发育,科学家们使用该城市空气污染模型为每个儿童创建了家中 PM2.5浓度的历史。他们开发出一个统计模型,计算出儿童测试平均成绩的变化与从受孕到7岁间PM2.5浓度的总体升高相关。他们测量了儿童生命中所暴露环境中的PM2.5每增加10 µg/m3相关的注意力和记忆力的差异 。

为了测量儿童的注意力控制,研究者向其展示一排五条鱼,其中位于中间位置的鱼与其他鱼所指方向相同或相反。研究者测量了儿童按下标示中间鱼指向左侧或右侧的按钮的速度。儿童生命中所暴露空气中的PM2.5每增加10 µg/m3,其反应速度减慢约18%。

记忆力测试为在电脑屏幕上向儿童展示一数字序列,要求当其看到屏幕上所出现的数字与三步前的数字一致时按下按钮。科学家们依据点击正确和错误的比率给予打分。与生命中暴露于PM2.5 的 10 µg/m3量关联,工作记忆的成绩大概下降16%。男孩的成绩下降较女孩幅度更大。

“该论文的发现与我们在中国对 20,000名成年人所做的研究非常相似,我们发现PM2.5 导致人们的言语测试表现变差,男性较女性所受影响更大,”美国耶鲁公共卫生学院健康经济学家Xi Chen说。他表示空气污染的影响可能归因于脑部的炎症。

对于发育中的胎儿,污染可能抑制氧气和营养的输送,Rivas说。她的团队正在对孕妇在空气污染中的暴露进行评估,并对胎儿和新生儿的脑部成像。

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