Recerca, Planificació urbana, medi ambient i salut

Preadolescents exposats a alts nivells de contaminació atmosfèrica en els seus primers anys de vida mostren canvis en la connectivitat cerebral

L'estudi explora per primera vegada l'associació entre l'exposició a la contaminació atmosfèrica i el soroll per trànsit durant l'embaràs i la infància, i la connectivitat de tot el cervell

Foto: Adapted from Perez-Crespo et al.

Una major exposició a la contaminació atmosfèrica s'associa amb una major connectivitat funcional entre diverses regions cerebrals en l'etapa preadolescent, mentre que l'exposició al soroll del trànsit no mostra associació, segons un estudi liderat per ISGlobal, centre impulsat per la Fundació "la Caixa". Les troballes també indiquen que els primers anys de vida són el període més sensible d'exposició a la contaminació atmosfèrica.

La contaminació atmosfèrica i el soroll relacionats amb el trànsit estan afectant un nombre cada vegada major de persones a tot el món. "Ja sabem que els nens i les nenes són especialment vulnerables a l’efecte d'aquestes exposicions, a causa del seu metabolisme immadur i el seu cervell en desenvolupament", afirma la investigadora d’ISGlobal i autora principal Mónica Guxens. De fet, diversos estudis duts a terme per Guxens i altres equips han trobat una associació entre l'exposició a la contaminació atmosfèrica durant la primera infantesa i alteracions en l'estructura del cervell.

En aquest estudi, l'equip de recerca va utilitzar imatges de ressonància magnètica (IRM) per explorar si una major exposició a la contaminació atmosfèrica o al soroll podia associar-se també a possibles alteracions en la connectivitat cerebral (és a dir, la forma en què interactuen diferents regions del cervell). "L'ús de la IRM ha obert noves possibilitats en el camp de l'epidemiologia, en permetre investigar l'estructura i el funcionament del cervell", diu Guxens.

L’equip investigador va utilitzar dades de 2.197 nenes i nens de l'Estudi Generació R, nascuts entre l’abril de 2002 i el gener de 2006 i residents a Rotterdam (Països Baixos). Utilitzant models d'ús del sòl, van estimar els nivells d'òxids de nitrogen (NOx i NO2) i de partícules en suspensió (PM) a les llars dels participants en diferents moments: durant l'embaràs, des del naixement fins als 3 anys, des dels 3 fins als 6 anys i des dels 6 anys fins a l'edat en què es va fer la ressonància magnètica. Els nivells de soroll deguts al trànsit rodat es van estimar utilitzant els mapes de soroll existents. Entre els 9 i els 12 anys d'edat, les i els participants van ser convidats a sotmetre's a una ressonància magnètica en estat de repòs (és a dir, sense estímuls externs).

Els resultats mostren que una major exposició al NO2 i a l'absorbència de les PM2.5 (un indicador de les partícules de carboni negre) des del naixement fins als 3 anys, i al NOx des dels 3 fins als 6 anys d'edat, es va associar amb una major connectivitat funcional entre diverses regions cerebrals. Les associacions es van identificar en àrees cerebrals predominantment implicades en dues xarxes que tenen funcions fortament oposades: la xarxa de tasques negatives (o “manera per defecte”) tendeix a activar-se en condicions de repòs i la xarxa de tasques positives tendeix a activar-se durant les tasques que exigeixen atenció. "Encara hem d'entendre les conseqüències d'aquesta major activitat de totes dues xarxes en condicions de repòs, però ara com ara podem dir que la connectivitat cerebral en els nens i les nenes exposats a majors nivells de contaminació atmosfèrica és diferent del que caldria esperar", afirma Laura Pérez-Crespo, primera autora de l'estudi.

El període comprès entre el naixement i els 3 anys va ser el de major susceptibilitat a la contaminació atmosfèrica, i el carboni negre va ser el contaminant més associat als canvis en la connectivitat cerebral. Com assenyalen les autores i els autors, la principal font de carboni negre i gasos d'òxid de nitrogen a les ciutats europees són els vehicles dièsel. L'exposició al soroll a la llar no es va associar amb diferències en la connectivitat cerebral, malgrat que diversos estudis mostren que el soroll afecta el desenvolupament cognitiu de les i els nens.

Referència:

L Pérez-Crespo, MSW Kusters, M López-Vicente, MJ Lubczyńska, M Foraster, T White, G Hoek, H Tiemeier, RL Muetzel, M Guxens. Exposure to traffic-related air pollution and noise during pregnancy and childhood, and functional brain connectivity in preadolescents. Environ Int. 2022 Jun;164:107275. doi: 10.1016/j.envint.2022.107275. Epub 2022 May 5.