Une nouvelle étude dirigée par le Barcelone Institute for Global Health (ISGlobal), un centre soutenu par la Fondation « La Caixa », a constaté que les enfants exposés à des niveaux plus élevés de pollution atmosphérique au début et au milieu de l'enfance ont des liens plus faibles entre les principales régions cérébrales. Les résultats, publiés dans Environnement InternationalMettez en évidence l'impact potentiel de l'exposition précoce à la pollution de l'air sur le développement du cerveau.
La recherche a montré une connectivité fonctionnelle réduite à l'intérieur et entre certains réseaux cérébraux corticaux et sous-corticaux. Ces réseaux sont des systèmes de structures cérébrales interconnectées qui travaillent ensemble pour effectuer différentes fonctions cognitives, telles que la pensée, la perception et le contrôle des mouvements. Ces résultats sont cohérents avec les études précédentes suggérant que la pollution de l'air peut être associée à des changements dans la connectivité fonctionnelle des réseaux cérébraux, en particulier chez les enfants. Cependant, il n'est pas encore entièrement compris comment la pollution de l'air affecte le développement et la maturation de ces réseaux cérébraux.
L'étude a analysé les données de 3 626 enfants de la cohorte de génération R à Rotterdam, Pays-Bas. Exposition à la pollution de l'air à la résidence des participants, y compris les particules (PM2.5 et PM10), dioxyde d'azote (non2) et les oxydes d'azote (nonX), a été estimé à l'aide de modèles statistiques qui combinent des mesures réelles avec des caractéristiques environnementales. La connectivité cérébrale a ensuite été évaluée entre et à l'intérieur des réseaux, dont 13 réseaux corticaux et trois régions sous-corticales: l'amygdale – responsable du traitement des émotions et du déclenchement des réponses de survie -, l'hippocampe – clé pour la formation de la mémoire et l'orientation spatiale – et le noyau du caudate – impliquée dans la régulation, la mémoire et la prise de décision.
Les enfants ont été évalués en utilisant la neuroimagerie de l'état au repos, ce qui signifie que leur cerveau a été numérisé sans effectuer de tâche active, à deux moments: vers l'âge de 10 ans et à nouveau à un âge moyen de 14 ans. L'exposition à la pollution de l'air a été analysée sur deux périodes: de la naissance à trois ans et dans l'année précédant l'évaluation de la neuroimage.
Il s'agit de l'une des premières études à explorer comment la pollution atmosphérique affecte les connexions cérébrales au repos, en utilisant des scans cérébraux pris plusieurs fois dans un grand groupe d'enfants dès la naissance. «
Michelle Kusters, chercheur Isglobal et premier auteur de l'étude
Associations persistantes pendant l'adolescence
Les résultats montrent qu'une plus grande exposition à la pollution de l'air de la naissance à trois ans est associée à une connectivité plus faible entre l'amygdale et les réseaux corticaux impliqués dans l'attention, la fonction somatomotrice – qui coordonne les mouvements corporels – et la fonction auditive. De plus, une exposition plus élevée au PM10 Les particules de l'année précédant l'évaluation de la neuroimagerie étaient associées à une connectivité fonctionnelle plus faible entre la saillance et les réseaux médiaux pariétaux, qui sont responsables de la détection des stimuli dans l'environnement et de l'introspection et de l'auto-perception.
« Ces associations persistent tout au long de l'adolescence, ce qui peut indiquer des perturbations persistantes dans le développement normal des réseaux cérébraux en raison de l'exposition à la pollution. « Cependant, davantage de recherches sont nécessaires pour confirmer ces résultats et pour comprendre leur impact exact sur le développement du cerveau », ajoute-t-elle.
Changements dans le volume du cerveau
Une autre étude récente de la même équipe a examiné la relation entre l'exposition à la pollution de l'air pendant la grossesse et l'enfance, et les changements dans le volume cérébral par l'adolescence. L'étude était basée sur des données de 4 243 enfants de la même cohorte de génération R, qui ont subi des évaluations répétées de la substance blanche, de la matière grise corticale, du cervelet et de sept volumes sous-corticaux.
The results revealed that exposure to air pollution during pregnancy, particularly to fine particles (PM2.5) and copper, was associated with a smaller volume of the hippocampus, a crucial brain structure for memory function, at age 8. However, as the children grew, « compensatory growth » in the hippocampus was observed, suggesting that brain plasticity, particularly in this area, may counteract some of the initial negative effects of pollution exposure. Malgré les premiers effets sur le volume hippocampique, aucune association significative n'a été trouvée entre la pollution atmosphérique et d'autres volumes cérébraux, tels que la substance blanche, la matière grise corticale ou le cervelet.
Importance des changements de politique
Selon l'équipe de recherche, ces résultats soulignent ensemble l'impact potentiel à long terme de l'exposition à la pollution atmosphérique précoce sur la connectivité et le développement du cerveau. « Alors que certaines régions cérébrales peuvent présenter une croissance compensatoire, les perturbations persistantes observées dans les réseaux fonctionnels mettent en évidence la nécessité de recherches supplémentaires sur les mécanismes derrière ces changements. Compte tenu de l'exposition généralisée à la pollution de l'air, ces résultats renforcent l'importance des politiques visant à réduire les niveaux de pollution, en particulier dans les environnements urbains, pour sauvegarder le développement cérébral des enfants, » dit Michelle Kusters.
