Dans un récent Science de l’environnement total étude, des chercheurs au Royaume-Uni examinent les études disponibles pour des corrélations significatives entre le déclin de la fonction cognitive dans l’enfance et la vie adulte et les paramètres de pollution de l’air. Les résultats de l’étude fournissent des preuves de l’imbrication inextricable des réseaux reliant la santé humaine, environnementale et individuelle à la productivité et au contexte socio-économique.
Étude: Pollution de l’air et cognition humaine : une revue systématique et une méta-analyse. Crédit d’image : Studio de vecteur de Lemberg/Shutterstock.com
Sommaire
Introduction
La pollution de l’air, directement et indirectement, nuit à la santé en raison du changement climatique, des températures plus élevées favorisant l’émergence de nouvelles maladies et de la propagation des vecteurs de maladies existants au-delà de leurs habitats habituels. La pollution de l’air est également une menace pour la faisabilité et la durabilité des systèmes de santé tels qu’ils existent aujourd’hui.
Les particules, l’ozone et les oxydes d’azote (NOx) sont parmi les polluants atmosphériques les plus répandus, selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS) et l’Agence européenne pour l’environnement (AEE).
La cognition fait référence aux processus mentaux impliqués dans l’apprentissage et l’utilisation de connaissances ou d’informations. Cela comprend l’acquisition, le traitement, la transformation et le stockage de ces données avec une récupération rapide. De bonnes compétences cognitives sont essentielles pour maintenir une bonne santé physique et mentale, réussir ses études, progresser dans la société et gagner plus.
Les polluants atmosphériques peuvent ne pas atteindre directement le cerveau, mais produire une inflammation et un stress oxydatif qui ont des effets neurologiques. L’inflammation peut être neuronale ou systémique et peut également impliquer une immunité dérégulée pouvant entraîner une dégénérescence neuronale.
À propos de l’étude
Des recherches antérieures ont montré un lien entre la cognition au niveau de la population et le degré de pollution de l’air et d’exposition cumulative. La revue actuelle soutient ces résultats précédents tout en se concentrant également sur la cognition telle qu’elle est vécue par le grand public plutôt qu’en termes de diagnostics cliniques spécifiques tels que l’autisme ou la démence.
Les chercheurs ont inclus 86 études dans leur analyse qualitative, dont 14 dans la méta-analyse. À l’exception de l’Afrique, tous les autres continents ont été inclus.
La plupart des études de la méta-analyse ont exploré la qualité de l’air à la maison ou à l’école, mesurant ainsi l’exposition potentielle à la pollution de l’air sous forme de particules de taille inférieure ou égale à 2,5 micromètres (PM2.5). Pour les enfants et les adolescents, le risque de détérioration cognitive générale liée à l’exposition n’a pas été étayé par la recherche ; cependant, la force des preuves est trop faible pour tirer une conclusion définitive.
En d’autres termes, les études sont arrivées à des conclusions différentes, ont peut-être testé différents ensembles de compétences cognitives et, par conséquent, ont peut-être utilisé des méthodes trop différentes pour être regroupées dans une seule méta-analyse. Des tests cognitifs standardisés pourraient aider à éviter de tels déficits dans les études futures.
Qu’a montré l’étude ?
Certaines études ont indiqué une intelligence inférieure chez les enfants âgés de huit à 11 ans exposés à des niveaux plus élevés de carbone noir (BC) mais pas de particules grossières, PM de 10 micromètres ou moins (PMdix), ou l’ozone chez les jeunes enfants jusqu’à l’âge de huit ans. De plus, plusieurs études ont montré un déclin des fonctions exécutives, en particulier de la mémoire de travail et de la capacité d’attention.
PM2.5PMdix, et l’exposition aux NOx étaient liées à une mauvaise fonction exécutive dans plusieurs études qui ne dépendaient pas d’une seule cohorte, contrairement à ce qui précède.
Les recherches disponibles ne soutiennent pas une association entre la mémoire et l’apprentissage ou entre le temps de réaction et la vitesse à laquelle un enfant traite les données ou l’exposition à divers polluants atmosphériques comme les NOx, les PM2.5et les particules ultrafines (UFP).
Chez les jeunes adultes, peu d’études ont exploré les résultats cognitifs liés à l’exposition à la pollution de l’air.
Chez les personnes de plus de 40 ans, certaines associations avec le déclin cognitif général et les PM2.5 ou l’exposition aux NOx ont été identifiées. De plus, PM2.5 l’exposition était également associée à une réduction de la fluidité verbale et de la fonction exécutive.
Des méta-analyses antérieures ont montré que des effets négatifs importants étaient dus à une exposition croissante à la pollution de l’air dans les zones à faible exposition, mais pas dans les zones à forte exposition. Cela pourrait être dû au niveau global élevé d’effets nocifs liés à l’exposition dans les zones à forte exposition; par conséquent, la gamme d’expositions utilisée dans ces zones pourrait ne pas détecter le changement du niveau de danger.
Des études antérieures qui couvraient de longues périodes ont montré des associations négatives significatives entre la cognition et les niveaux d’exposition. Cependant, les études sur la cognition n’étaient de relativement bonne qualité que chez les personnes âgées.
La plupart des études se sont concentrées sur des enfants ou des personnes âgées de plus de 40 ans qui sont considérés comme plus à risque en raison de changements rapides dans leurs processus cognitifs. Les capacités d’intelligence et de raisonnement n’ont pas été bien étudiées; cependant, la fluidité verbale chez les personnes âgées a montré une association réduite avec une augmentation des PM2.5.
Malgré le nombre limité d’études sur les jeunes adultes, ce groupe semble être plus affecté par l’exposition à la pollution de l’air que les enfants ou les adultes plus âgés. Des recherches plus approfondies sont donc essentielles dans ce groupe, car le cerveau se développe rapidement jusqu’à l’âge de 25 ans et se poursuit ensuite à un rythme plus lent jusqu’à la fin de la vie.
Les études existantes ne tenaient pas non plus compte des effets de confusion de la pollution sonore, qui coexiste souvent avec la pollution de l’air. De plus, les effets de l’exposition à la pollution de l’air à une certaine période de la vie peuvent être fortement influencés par une exposition antérieure et son impact sur le développement.
Les effets cognitifs dus à de telles expositions peuvent varier selon la phase de développement et la période de la vie. À l’heure actuelle, des mécanismes lents cumulatifs tels que l’attrition des neurones par des lésions lentes ou une inflammation chronique affectant l’ensemble du corps peuvent être impliqués. Cependant, il a été démontré que des effets plus aigus peuvent affecter le cerveau.
Une exposition immédiate et aiguë pourrait donc perturber les processus cognitifs contemporains et avoir un impact cognitif durable en perturbant les processus cognitifs longitudinaux.”
De telles différences dans la période de latence avant la blessure deviennent apparentes après une blessure aiguë ou avec différents polluants. Ce phénomène était évident dans une étude où les effets à court terme sur la fonction cognitive générale étaient plus significativement associés aux PM2.5 qu’avec les NOx. Cependant, les effets inverses ont été observés avec des conséquences à long terme pour ces deux types de polluants.
Notamment, la forte variation de l’importance et de la direction des associations pourrait être due à la combinaison des effets de l’exécution de différentes tâches. Avec la tâche unique de fluidité verbale, où la même tâche a été appliquée dans diverses études, l’hétérogénéité de l’effet sur la méta-analyse était faible.
La similarité des tâches à elle seule n’explique pas les effets hétérogènes puisque l’hétérogénéité était faible pour la méta-analyse de la fonction exécutive utilisant différentes tâches, mais élevée pour les autres méta-analyses à tâche unique. Au lieu de cela, les niveaux d’exposition, la période de latence et les biais pourraient jouer un rôle.
Néanmoins, la plupart des associations ont trouvé un soutien dans les résultats atteints par la méta-analyse, indiquant ainsi une association entre la pollution de l’air et certains processus cognitifs.
Directions futures
Cette revue a identifié de nombreuses preuves soutenant les associations entre la pollution atmosphérique environnementale et la cognition chez l’homme, mais pas pour tous les polluants et tous les résultats cognitifs.”
Cependant, les éléments de preuve n’ont pas pu être classés avec un degré élevé de certitude.
Les chercheurs formulent également plusieurs recommandations. Premièrement, l’utilisation d’outils standardisés dans la recherche mondiale améliorerait la méta-analyse en assurant une meilleure comparabilité.
Deuxièmement, beaucoup plus de recherches doivent être menées pour examiner comment la pollution de l’air affecte la cognition pendant les périodes vulnérables de l’adolescence et du jeune âge adulte lorsque le cerveau subit des changements dramatiques. Une telle analyse devrait également être étendue pour couvrir un spectre plus large de fonctions cognitives.
De même, une gamme de polluants atmosphériques, en particulier ceux qui se produisent souvent ensemble ou affectent la réponse à un autre, devrait être étudiée. Malheureusement, l’étude actuelle n’a évalué qu’une liste restreinte de polluants.
L’importance de s’adapter aux facteurs de risque préexistants tels que les difficultés à la naissance, d’autres formes de pollution et le risque de blessure pendant l’enfance est également soulignée. Celles-ci doivent être explorées plus avant pour mieux comprendre leurs relations et leurs effets modificateurs sur les résultats des expositions à la pollution.
Des études mécanistes sont également indiquées pour renforcer la causalité potentielle d’une association.
