Inhalarea aerului poluat dăunează cogniției la doar câteva ore după expunere, potrivit unui studiu

Poluarea aerului este unul dintre cei mai importanți factori de risc de mediu pentru sănătatea umană, fiind asociată cu o creștere a mortalității premature. Dacă efectele nocive asupra sistemului cardiovascular și respirator sunt bine documentate, cercetările recente sugerează că expunerea pe termen lung la aer de proastă calitate influențează neurodezvoltarea și crește riscul de boli neurodegenerative precum Alzheimer, Parkinson și scleroza multiplă. 
Printre poluanții atmosferici, particulele fine (PM2.5) - cu diametrul mai mic sau egal cu 2,5 µm - sunt cele mai periculoase pentru sănătate. Organizația Mondială a Sănătății (OMS) recomandă ca nivelul de PM2.5 să nu depășească 15 µg/m³ într-o perioadă de 24 de ore și 5 µg/m³ anual. În 2015, expunerea la PM2.5 a fost asociată cu aproximativ 4,2 milioane de decese la nivel global.

Efectele poluării atmosferice asupra funcțiilor cognitive sunt din ce în ce mai studiate. Expunerea la particule fine a fost asociată cu încetinirea procesării informației, afectarea atenției selective, dificultăți în luarea deciziilor și chiar declin cognitiv global. Totuși, mecanismele prin care aceste particule influențează creierul rămân subiect de cercetare.

Mecanismele prin care particulele fine afectează creierul

Există două modele principale care explică modul în care poluarea aerului afectează funcțiile cognitive:

• Modelul direct: Particulele inhalate prin nas pot ajunge în creier prin intermediul neuronilor olfactivi sau prin trecerea în sânge și traversarea barierei hematoencefalice. Această ipoteză este susținută de dovezi care arată prezența nanoparticulelor de poluare în creierul oamenilor expuși la medii poluate, alături de biomarkeri ai inflamației și leziunilor neuronale.
• Modelul indirect: Expunerea la particule fine provoacă inflamație sistemică în plămâni, care declanșează un răspuns imunitar ce afectează ulterior creierul. Acest mecanism sugerează că efectele asupra cogniției apar după câteva ore de la expunere.

Studiile anterioare arată că inflamația indusă de poluare necesită un timp de latență de câteva ore înainte ca efectele cognitive să devină vizibile. Acest lucru este similar cu reacțiile inflamatorii observate după vaccinare, unde un declin cognitiv temporar apare la câteva ore după administrare.

Obiectivele studiului publicat în jurnalul Nature Communications

Cercetătorii au investigat dacă expunerea acută la particule fine afectează funcțiile cognitive executive după patru ore și dacă calea de inhalare (nazală sau respiratorie) influențează impactul asupra creierului. Acesta este primul studiu care manipulează experimental căile de inhalare ale poluării pentru a analiza modul în care aceasta afectează diferite procese cognitive.

Metodologia experimentului

Studiul a inclus 26 de participanți, fiecare fiind expus la patru sesiuni experimentale: Testare cognitivă inițială (măsurarea atenției selective, memoriei de lucru, recunoașterii emoțiilor și vigilenței psihomotorii).

• Expunere timp de o oră la aer curat sau la aer poluat cu particule PM2.5 (generate prin arderea unei lumânări).
• Pauză de patru ore pentru a observa impactul întârziat al poluării.
• Retestare cognitivă pentru a evalua modificările performanței cognitive.

Într-un design experimental încrucișat, fiecare participant a avut jumătate dintre sesiuni cu inhalare normală și jumătate cu inhalare restricționată nazal (folosind un clips nazal pentru a bloca calea olfactivă).

Rezultatele studiului

Expunerea la particule fine reduce atenția selectivă

Participanții expuși la poluare au arătat un declin semnificativ al atenției selective după patru ore, comparativ cu cei expuși la aer curat.  

• În aer curat, timpul de reacție s-a îmbunătățit ușor după expunere.
• După expunerea la PM2.5, timpul de reacție a crescut semnificativ, indicând o scădere a atenției selective.

Recunoașterea emoțiilor este afectată de poluare

Capacitatea participanților de a recunoaște expresiile faciale ale emoțiilor s-a deteriorat după expunerea la particule fine.  

• Cei expuși la aer curat au avut o ușoară scădere a performanței.
• Cei expuși la PM2.5 au prezentat o reducere mult mai pronunțată a abilității de a discrimina emoțiile.

Aceasta sugerează că poluarea poate afecta procesele sociale și emoționale, similare cu efectele observate în inflamația sistemică.

Funcțiile motorii și memoria de lucru nu au fost afectate semnificativ

• Testele de vigilență psihomotorie și memorie de lucru nu au arătat modificări semnificative între condițiile de expunere.
• Deși expunerea cronică la poluare este cunoscută pentru afectarea memoriei, acest studiu sugerează că expunerea acută afectează mai degrabă funcțiile executive decât memoria.

Calea de inhalare nu influențează declinul cognitiv

Restricționarea inhalării nazale nu a avut un efect semnificativ asupra modului în care poluarea a afectat cogniția. Aceasta sugerează că impactul PM2.5 asupra creierului este determinat în principal de expunerea respiratorie și de inflamația sistemică, mai degrabă decât de o cale specifică de acces prin bulbul olfactiv.

Creșterea concentrației de CO2 nu este responsabilă pentru efectele observate

• Nivelurile de CO2 au fost mai ridicate în camerele cu poluare, dar nu au atins valori care să justifice deteriorarea cognitivă.
• Acest lucru sugerează că PM2.5 este principalul factor responsabil pentru scăderea performanței cognitive.

Implicarea rezultatelor în sănătatea publică

Aceste rezultate evidențiază că expunerea acută la particule fine poate afecta funcțiile cognitive executive chiar și la persoane sănătoase, cu implicații importante pentru sănătatea publică.  

• Efectele cognitive ale poluării ar putea fi mai severe la grupuri vulnerabile, cum ar fi persoanele în vârstă sau cele cu afecțiuni neurodegenerative.
• Expunerea la PM2.5 ar putea afecta performanța în activități zilnice care necesită atenție, luarea deciziilor și interacțiuni sociale.
• Monitorizarea calității aerului și implementarea unor măsuri de reducere a poluării sunt esențiale pentru protejarea funcției cognitive.

Concluzie

Acest studiu confirmă că expunerea acută la particule fine afectează negativ atenția selectivă și recunoașterea emoțiilor la patru ore după inhalare, indiferent de calea de expunere. Aceste descoperiri subliniază necesitatea unor politici stricte pentru reducerea poluării atmosferice și a unor strategii de protecție individuală pentru a limita impactul poluării asupra sănătății cognitive.