Ακόμη και σύντομη έκθεση σε αναθυμιάσεις πετρελαίου μεταβάλλει τη δραστηριότητα του εγκεφάλου

Μια πειραματική μελέτη δείχνει ότι μπορεί να διαταράξουν το τυπικό μοτίβο δραστηριότητας του εγκεφάλου.
.
Malte Mueller via Getty Images
.

Ακόμη και η σύντομη έκθεση σε αναθυμιάσεις πετρελαίου μπορεί να αλλάξει τη λειτουργία του εγκεφάλου, «ανακατεύοντας» τον τρόπο με τον οποίο τα σήματα περνούν μέσω ενός σημαντικού εγκεφαλικού δικτύου, σύμφωνα με μια νέα μελέτη.

Προηγούμενες μελέτες υποδεικνύουν ότι τα άτομα που εκτίθενται στην ατμοσφαιρική ρύπανση μπορεί να είναι πιο πιθανό να αναπτύξουν παθήσεις ψυχικής υγείας και νευροεκφυλιστικές ασθένειες. Τώρα, η νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στις 14 Ιανουαρίου στο περιοδικό Environmental Health, δείχνει ότι η έκθεση σε αραιωμένα καυσαέρια πετρελαίου (σ.σ. το πετρέλαιο εξατμίζεται, οι ατμοί του αναμειγνύονται με το θερμό αέρα, αυταναφλέγονται και από την καύση τους δημιουργούνται τα καυσαέρια) είχε ως αποτέλεσμα λιγότερη «λειτουργική συνδεσιμότητα» σε ένα βασικό εγκεφαλικό δίκτυο από ό,τι η έκθεση σε φιλτραρισμένο αέρα.

Η λειτουργική συνδεσιμότητα είναι ένα μέτρο του πόσο καλά επικοινωνούν διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου μεταξύ τους. Μετά από άσκηση σε καθαρό αέρα, οι συμμετέχοντες στη μελέτη παρουσίασαν μια προσωρινή ώθηση σε λειτουργίες σύνδεσης σε ένα συγκεκριμένο δίκτυο εγκεφάλου, αλλά μετά την έκθεση σε μολυσμένο, με αναθυμιάσεις πετρελαίου, αέρα, αυτή η δυνατότητα σύνδεσης παρέμεινε στάσιμη. Αν και η μελέτη δεν εξέτασε τις γνωστικές επιπτώσεις της έκθεσης, αυτό το εγκεφαλικό δίκτυο συνδέεται με την εσωτερική σκέψη και την ενδοσκόπηση και οι διαταραχές στη δραστηριότητά του έχουν συνδεθεί με διάφορες διαταραχές ψυχικής υγείας, αλλά και διαταραχές γνωσιακές και σχετικές με την συγκέντρωση.

Σύμφωνα με τους συγγραφείς της, η μελέτη είναι η πρώτη που εξετάζει την αντίδραση του εγκεφάλου στην ατμοσφαιρική ρύπανση με τόσο ελεγχόμενο τρόπο. Οι ερευνητές «συνέβαλαν σημαντικά σε όσα γνωρίζουμε για τον αντίκτυπο της έκθεσης στη ρύπανση», ανέφερε ο Χάο Γιανγκ Ταν, επικεφαλής ερευνητής στο Lieber Institute for Brain Development στη Βαλτιμόρη, ο οποίος δεν συμμετείχε σε η μελέτη.

Οι ερευνητές «τράβηξαν» στιγμιότυπα της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε 25 ενήλικες χρησιμοποιώντας λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI). Η τομογραφία λειτουργεί ανιχνεύοντας αυξημένη ροή αίματος στους ενεργούς νευρώνες, δίνοντας επομένως μια έμμεση ένδειξη της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Στη συνέχεια, οι συμμετέχοντες εκτέθηκαν είτε σε φιλτραρισμένο αέρα είτε σε αέρα αναμεμειγμένο με καυσαέρια πετρελαίου για δύο ώρες ενώ οδηγούσαν ένα ποδήλατο γυμναστικής με χαλαρό ρυθμό.

Αμέσως μετά την έκθεση, οι ερευνητές έκαναν άλλη μια μαγνητική τομογραφία. Όλοι οι συμμετέχοντες συμμετείχαν τόσο στην έκθεση όσο και στον έλεγχο σε διαφορετικές χρονικές στιγμές και ούτε οι συμμετέχοντες ούτε οι συλλέκτες δεδομένων γνώριζαν ποτέ σε ποια ομάδα ανήκε κάποιος.

Οι ερευνητές εξέτασαν πώς η έκθεση στο πετρέλαιο επηρεάζει το δίκτυο προεπιλεγμένης λειτουργίας ή DMN (ο λόγος για μια σύνδεση περιοχών του εγκεφάλου που αλληλεπιδρούν όταν ένα άτομο βρίσκεται σε κατάσταση εγρήγορσης) το οποίο εμπλέκεται στον αυτοστοχασμό και στις εσωτερικές σκέψεις του ατόμου, περισσότερο από τα εξωτερικά ερεθίσματα, λέει ο δρ Μάικλ Λίπτον, καθηγητής ακτινολογίας στο Ιατρικό Κολλέγιο Άλμπερτ Αϊνστάιν και ιατρικός διευθυντής των υπηρεσιών MRI στο Ιατρικό Κέντρο Montefiore, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Η έρευνα υποδηλώνει ότι τα άτομα με ψυχιατρικές διαταραχές, συμπεριλαμβανομένου του άγχους και της κατάθλιψης, εμφανίζουν διακριτές αλλαγές στο DMN, σύμφωνα με τον Ταν.

Η συνδεσιμότητα DMN αυξήθηκε για λίγο μετά την έκθεση σε φιλτραρισμένο αέρα, κάτι που οι ερευνητές απέδωσαν στην άσκηση που έκαναν οι συμμετέχοντες. Προηγούμενη έρευνα έχει συσχετίσει την ελαφριά άσκηση με αυξημένη συνδεσιμότητα DMN. Η συνδεσιμότητα DMN δεν άλλαξε μετά την έκθεση στο πετρέλαιο.

Η νέα μελέτη περιορίστηκε από το μικρό μέγεθος (συμμετοχών) και το γεγονός ότι οι άνθρωποι εκτίθενται σε υψηλότερες συγκεντρώσεις ατμοσφαιρικής ρύπανσης για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα στον πραγματικό κόσμο. Η μελέτη επίσης δεν μπορεί να δείξει ακριβώς με ποιο τρόπο το πετρέλαιο μπορεί να προκαλέσει τις παρατηρούμενες αλλαγές στην εγκεφαλική συνδεσιμότητα.

«Οι αναθυμιάσεις πετρελαίου είναι γνωστό ότι προκαλούν συστηματική φλεγμονή, η οποία θα μπορούσε να επηρεάσει τον εγκέφαλο και να αλλάξει το DMN», δήλωσε στο livescience ο senior συγγραφέας της μελέτης δρ Κρις Κάρλστεν, καθηγητής και επικεφαλής της αναπνευστικής ιατρικής στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας. «Ωστόσο, αυτό είναι υποθετικό». Ο ίδιος συμπλήρωσε ότι δεν είναι σίγουρος ότι μια τόσο σύντομη έκθεση θα μπορούσε να προκαλέσει σημαντική φλεγμονή στον εγκέφαλο.

Ο Ταν ανέφερε ότι η μελέτη είναι ένα καλό πρώτο βήμα προς την καλύτερη κατανόηση του πώς η ατμοσφαιρική ρύπανση βλάπτει τον εγκέφαλο. Είναι επίσης σημαντικό να αναγνωρίσουμε, πρόσθεσε, ότι, ανεξάρτητα από τους βιολογικούς μηχανισμούς πίσω από αυτό το φαινόμενο, υπάρχουν άλλοι λόγοι για τους οποίους η ατμοσφαιρική ρύπανση δεν επηρεάζει όλους εξίσου, πρόσθεσε. Για παράδειγμα, οι κοινωνικοοικονομικά μειονεκτούσες κοινότητες είναι πιο πιθανό να εκτεθούν στην ατμοσφαιρική ρύπανση, καθώς είναι πιο πιθανό να ζουν και να εργάζονται σε μολυσμένες περιοχές.