Nổi bật
- Phơi nhiễm nitơ dioxide (NO2) và vật liệu hạt (PM10) cao hơn trong giai đoạn giữa cuộc đời có liên quan đến tốc độ xử lý chậm hơn và trí nhớ từ vựng kém hơn từ giai đoạn giữa cuộc đời đến tuổi già.
- Phơi nhiễm một loạt các chất gây ô nhiễm không khí có liên quan đến điểm số trạng thái nhận thức tổng thể thấp hơn ở tuổi 69, được đo bằng Thử nghiệm Nhận thức Addenbrooke III (ACE-III).
- Phơi nhiễm nitơ oxit cao hơn có liên quan đến thể tích hippocampus nhỏ hơn, trong khi phơi nhiễm NO2 và PM10 có liên quan đến thể tích khoang não mở rộng ở người già.
- Những phát hiện này củng cố bằng chứng cho thấy phơi nhiễm ô nhiễm không khí suốt cuộc đời ảnh hưởng tiêu cực đến lão hóa nhận thức và tính toàn vẹn cấu trúc não.
Nền tảng
Khi dân số toàn cầu già đi, suy giảm nhận thức và bệnh mất trí nhớ đại diện cho những thách thức y tế công cộng lớn với tác động kinh tế-xã hội đáng kể. Việc xác định các yếu tố nguy cơ môi trường có thể điều chỉnh là quan trọng đối với phòng ngừa. Ô nhiễm không khí, đặc biệt là từ nguồn giao thông, đã xuất hiện như một yếu tố có khả năng góp phần vào sự thoái hóa thần kinh và suy giảm nhận thức. Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh mối liên hệ giữa phơi nhiễm ô nhiễm không khí và nguy cơ mất trí nhớ, nhưng hầu hết chỉ xem xét phơi nhiễm ở giai đoạn cuối cuộc đời hoặc kết quả nhận thức ngang hàng. Các đánh giá toàn diện kéo dài qua nhiều thời điểm trong cuộc đời bao gồm cả hình ảnh não khách quan là hạn chế. Nghiên cứu này tận dụng dữ liệu độc đáo từ Khảo sát Quốc gia về Sức khỏe và Phát triển của Hội đồng Nghiên cứu Y học (NSHD) Đội nghiên cứu sinh năm 1946 của Anh với hình ảnh não nhúng để điều tra mối liên hệ lâu dài giữa phơi nhiễm ô nhiễm không khí trong tuổi trưởng thành và kết quả nhận thức và cấu trúc não ở giai đoạn sau của cuộc đời.
Thiết kế nghiên cứu
Nghiên cứu dựa trên dân số này sử dụng dữ liệu theo dõi dài hạn từ các đối tượng tham gia NSHD sinh trong một tuần duy nhất vào tháng 3 năm 1946. Mẫu bao gồm tối đa 2.148 đối tượng cho các đánh giá nhận thức từ tuổi 43 đến 69 và 502 đối tượng trong tiểu nghiên cứu hình ảnh não Insight 46 ở tuổi 69-71. Các chỉ số phơi nhiễm ô nhiễm không khí—nitơ dioxide (NO2), nitơ oxit (NOx), vật liệu hạt dưới 10 μm (PM10), vật liệu hạt mịn dưới 2.5 μm (PM2.5), vật liệu hạt thô (PMcoarse), và hấp thụ vật liệu hạt (PM2.5abs)—được gán cho các khoảng thời gian giữa cuộc đời (từ 45 đến 64 tuổi) với điều chỉnh cho các chất gây ô nhiễm sớm (hơi khói đen, dioxide lưu huỳnh). Các kết quả nhận thức được đánh giá bao gồm trí nhớ từ vựng (15 mục nhớ lại), tốc độ xử lý (nhiệm vụ tìm kiếm thị giác), và trạng thái nhận thức tổng thể (Thử nghiệm Nhận thức Addenbrooke III). Hình ảnh MRI não đo thể tích não tổng thể, khoang não, hippocampus, và vùng tăng cường chất trắng. Các yếu tố gây nhiễu xã hội-dân số, bao gồm hút thuốc và tình trạng nghèo đói khu vực, được kiểm soát bằng mô hình hỗn hợp tuyến tính tổng quát.
Những phát hiện chính
Trong số 1.534 đối tượng được đánh giá cho trí nhớ từ vựng và tốc độ xử lý từ tuổi 43 đến 69, phơi nhiễm NO2 và PM10 tăng lên có liên quan đáng kể đến tốc độ xử lý chậm hơn (NO2 β -8.121 cho mỗi mức tăng phân vị tứ (IQR), khoảng tin cậy 95% -10.338 đến -5.905; PM10 β -4.518, khoảng tin cậy 95% -6.680 đến -2.357), cho thấy sự chậm trễ nhận thức trong giai đoạn giữa cuộc đời. Trí nhớ từ vựng cho thấy mối liên hệ tiêu cực yếu hơn nhưng nhất quán.
Tại tuổi 69, phơi nhiễm cao hơn với tất cả các chất gây ô nhiễm không khí được thử nghiệm có liên quan đến điểm số trạng thái nhận thức ACE-III thấp hơn (đối với NO2, β -0.589, khoảng tin cậy 95% -0.921 đến -0.257), khẳng định lợi thế nhận thức toàn cầu liên quan đến gánh nặng ô nhiễm.
Trong tiểu nghiên cứu hình ảnh não, 453 đối tượng được phân tích cho thấy phơi nhiễm NOx cao hơn có liên quan đến thể tích hippocampus nhỏ hơn (β -0.088, khoảng tin cậy 95% -0.172 đến -0.004), một khu vực quan trọng liên quan đến trí nhớ và bệnh Alzheimer. Ngoài ra, phơi nhiễm NO2 và PM10 có liên quan đến thể tích khoang não mở rộng (NO2 β 2.259, khoảng tin cậy 95% 0.457 đến 4.061; PM10 β 1.841, khoảng tin cậy 95% 0.013 đến 3.669), một dấu hiệu của teo não. Thể tích vùng tăng cường chất trắng không cho thấy mối liên hệ nhất quán.
Bình luận chuyên gia
Nghiên cứu này tận dụng một tập dữ liệu chi tiết suốt cuộc đời với mô hình hóa ô nhiễm không khí mạnh mẽ, đánh giá nhận thức lặp đi lặp lại, và hình ảnh não để làm sáng tỏ cách các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe não sau nhiều thập kỷ. Việc kết hợp các cửa sổ phơi nhiễm giữa cuộc đời, khi lão hóa não tăng tốc, giải quyết một khoảng trống quan trọng trong việc hiểu thời điểm phơi nhiễm. Mối liên hệ với cả các lĩnh vực nhận thức và thay đổi cấu trúc não cung cấp khả năng sinh học hợp lý rằng ô nhiễm không khí góp phần vào quá trình thoái hóa thần kinh. Mặc dù các yếu tố gây nhiễu đã được xem xét, nhưng nhiễu còn lại không thể loại trừ. Hơn nữa, đội nghiên cứu có tính đồng nhất về sắc tộc và từ một nhóm sinh lịch sử, có thể hạn chế khả năng tổng quát hóa cho các dân số đa dạng hiện đại. Tuy nhiên, những phát hiện này phù hợp với dữ liệu cơ chế cho thấy viêm thần kinh và stress oxy hóa do chất gây ô nhiễm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của hippocampus. Nỗ lực cải thiện chất lượng không khí do đó có thể đại diện cho một chiến lược có thể điều chỉnh để giảm thiểu suy giảm nhận thức ở dân số già.
Kết luận
Nghiên cứu Đội nghiên cứu sinh năm 1946 của Anh cho thấy rằng phơi nhiễm nitơ dioxide, nitơ oxit, và vật liệu hạt cao hơn trong giai đoạn giữa cuộc đời có liên quan đến hiệu suất nhận thức kém hơn, suy giảm nhận thức toàn diện, và thay đổi cấu trúc não bất lợi bao gồm teo hippocampus và mở rộng khoang não ở giai đoạn sau của cuộc đời. Những phát hiện này củng cố bằng chứng ngày càng tăng về tác động độc hại của ô nhiễm không khí đối với thần kinh và nhấn mạnh tầm quan trọng của các can thiệp môi trường trong các chiến lược phòng ngừa mất trí nhớ. Các nghiên cứu trong tương lai nên khám phá cơ chế trong các dân số đa dạng sắc tộc và đánh giá tác động của việc giảm phơi nhiễm đối với xu hướng nhận thức.
Kinh phí
Công trình này được hỗ trợ bởi Viện Nghiên cứu Sức khỏe và Chăm sóc Quốc gia (NIHR), Hội đồng Nghiên cứu Y học (MRC), Alzheimer’s Research UK, Hiệp hội Alzheimer, MRC Dementias Platform UK, và Brain Research UK.
Tham khảo
Canning T, Arias-de la Torre J, Fisher HL, Gulliver J, Hansell AL, Hardy R, et al. Liên kết giữa phơi nhiễm ô nhiễm không khí môi trường suốt cuộc đời với nhận thức và cấu trúc não sau này: Một nghiên cứu dựa trên dân số của Đội nghiên cứu sinh năm 1946 của Anh. Lancet Healthy Longev. 2025 Jul;6(7):100724. doi: 10.1016/j.lanhl.2025.100724. Epub 2025 Jul 17. PMID: 40684776.
Livingston G, Huntley J, Sommerlad A, et al. Phòng ngừa, can thiệp, và chăm sóc mất trí nhớ: Báo cáo 2020 của Ủy ban Lancet. Lancet. 2020;396(10248):413-446.
Auffret M, Allain P, Joly P, et al. Tác động của ô nhiễm không khí đối với bệnh Alzheimer và mất trí nhớ. J Alzheimers Dis Rep. 2021;5(1):201-210.