Luftverschmutzung kann die kognitive Leistung beeinträchtigen, insbesondere bei älteren Menschen, Männern und Personen mit geringerer Bildung.
Die Ermittler untersuchten die verbalen und mathematischen Fähigkeiten von mehr als 25.000 Menschen in China über einen Zeitraum von vier Jahren. Sie fanden eine Korrelation zwischen schlechterer Luftqualität und kognitivem Rückgang, insbesondere bei verbalen Testergebnissen und insbesondere bei älteren Männern, die weniger gebildet waren.
"Langfristige Exposition gegenüber Luftverschmutzung beeinträchtigte die kognitive Leistung in verbalen und mathematischen Tests, und die negativen Auswirkungen waren bei Männern stärker ausgeprägt als bei Frauen, wobei der Schaden mit zunehmendem Alter zunahm", sagte der leitende Autor Xiaobo Zhang, PhD, National School of Development. Die Peking University, Peking, China, und die Abteilung für Entwicklungsstrategie und -regierung des International Food Policy Research Institute, Washington, DC, berichteten gegenüber Medscape Medical News.
"Investitionen in sauberere Luft verbessern nicht nur die menschliche Gesundheit, sondern auch das kognitive Kapital. Bei der Bewertung der Auswirkungen der Luftverschmutzung sollten die versteckten Kosten für den Intellekt nicht ignoriert werden", fügte Zhang hinzu.
Die Studie wurde online am 27. August in den Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht.
Bedeutende Untersuchungen haben gezeigt, dass Luftverschmutzung die menschliche Gesundheit auf vielfältige Weise schädigt, aber nur wenige Untersuchungen haben sich auf die Auswirkungen auf die kognitiven Fähigkeiten konzentriert, insbesondere bei älteren Menschen, schreiben die Autoren.
Frühere Forschungen waren ungenau, um die Exposition gegenüber lokalen Umweltstressoren genau zum Zeitpunkt der kognitiven Tests mit der individuellen kognitiven Leistung in Einklang zu bringen.
Obwohl diese Studien entweder die Auswirkungen einer vorübergehenden Exposition oder eine kumulative Exposition gegenüber Luftverschmutzung berücksichtigten, untersuchten nur wenige beide Effekte gleichzeitig.
"Ich bin 2012 aus den USA an die Peking-Universität zurückgekehrt, um dort zu unterrichten. Ich hatte sofort Kopfschmerzen und es war sehr schwierig, mich an Tagen mit starker Luftverschmutzung in Peking auf die Forschung zu konzentrieren", sagte Zhang.
"Um die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die kognitiven Funktionen zu verstehen, arbeitete er mit dem Hauptautor Xin Zhang, PhD, der Beijing Normal University, und Xi Chen, PhD, Assistenzprofessor für öffentliche Gesundheit (Gesundheitspolitik), der Institution for Social and, zusammen Policy Studies, Yale University, New Haven, Connecticut, um die Untersuchung durchzuführen.
Er bemerkte, dass die Luftverschmutzung "in den Jahren 2012 bis 2014 in chinesischen Städten immer schwerwiegender wurde, wobei viele Medienberichte über das Problem berichteten".
Um diese Probleme zu untersuchen, untersuchten die Forscher die kognitiven Scores von 25.486 Personen, die älter als 10 Jahre sind. Die Informationen stammen aus einem Datensatz kognitiver Scores, der 2010 und 2014 in einer national repräsentativen Umfrage unter chinesischen Familien und Einzelpersonen erhoben wurde.
In beiden Wellen (2010 und 2014) wurde ein kognitives Fähigkeitsmodul verwendet, das aus 24 standardisierten mathematischen Fragen und 34 Worterkennungsfragen bestand.
Zur Beurteilung der Luftqualität verwendeten die Forscher den Luftverschmutzungsindex (API), der auf der Grundlage der täglichen Messwerte für Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Partikel <10 μm (PM10) berechnet wird. Sie erhielten tägliche API-Beobachtungen aus Luftqualitätsberichten auf Stadtebene, die vom chinesischen Umweltschutzministerium veröffentlicht wurden.
Darüber hinaus analysierten die Forscher das Wetter zum Zeitpunkt der kognitiven Tests. Dies ermöglichte es ihnen, die Auswirkungen der Luftverschmutzung von den Auswirkungen allgemeiner Wettermuster zu unterscheiden.
Anschließend verwendeten sie eine ökonometrische Formel, um die Beziehung zwischen kognitiver Leistung, Luftqualität und Wetter bei Teilnehmern beider Geschlechter in verschiedenen Altersgruppen und Bildungsstufen zu berechnen.
Von den Beobachtungen, die sowohl 2010 als auch 2014 durchgeführt wurden, haben die Forscher 31.944 Personen mit API- und Wetterdaten verglichen.
Die meisten kognitiven Tests wurden am Nachmittag und am Abend durchgeführt. Die Autoren stellen fest, dass unter den drei Schadstoffen PM10 den ganzen Tag über dominierte.
Da die meisten Interviews während der Sommermonate durchgeführt wurden, verwendeten die Forscher eine gewichtete Regressionsformel, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse trotz saisonaler Unterschiede zum Zeitpunkt des Tests robust waren.
Die Forscher verwendeten sieben Fenster, in denen sie der Luftverschmutzung ausgesetzt waren: 1 Tag, 7 Tage, 30 Tage, 1 Jahr und 3 Jahre. Sie fanden heraus, dass die Luftverschmutzung die Testleistung der Befragten beeinträchtigte, insbesondere wenn ein längeres Expositionsfenster verwendet wurde.
Es wurde festgestellt, dass eine Erhöhung der 7-Tage-Mittelwert-API um 1 Standardabweichung (SD) die verbalen Testergebnisse um 0, 278 Punkte (0, 026 SD) senkt. Ein Anstieg der durchschnittlichen API um 1 SD in den drei Jahren vor dem Interview war mit einem Rückgang der verbalen Testergebnisse um 1, 132 Punkte (0, 108 SD) verbunden.
Beim Vergleich von Untergruppen von Männern und Frauen stellten die Forscher fest, dass Luftverschmutzung bei beiden Geschlechtern mit niedrigeren verbalen Testergebnissen verbunden war, wobei eine längere Expositionsdauer mit einem größeren Effekt verbunden war.
Der Effekt war jedoch bei Männern viel stärker als bei Frauen, mit einem Signifikanzniveau von 10% bei Personen zwischen 55 und 64 Jahren und einem Signifikanzniveau von 1% bei Personen über 65 Jahren.
"Infolgedessen vergrößert sich die Kluft zwischen den Geschlechtern beim Rückgang der verbalen Fähigkeiten mit zunehmendem Alter der Menschen", schreiben die Autoren. Sie stellen fest, dass das Muster für Mathematik "weniger auffällig" war als für verbale Testergebnisse.
Der Effekt für Männer über 44 Jahre, deren Schulbildung in der Grundschule oder darunter lag, war "sehr negativ". Bei der besser ausgebildeten Teilstichprobe trat der negative Effekt nur bei Männern ab 65 Jahren auf.
Das Bildungsniveau spielte bei Frauen keine ähnliche Rolle.
Wenn die durchschnittliche 3-Jahres-API um 1 SD gesenkt wurde, zeigten weniger gebildete Männer unter 64 Jahren einen Anstieg der verbalen Testergebnisse um 9, 18 Punkte (oder die Bewegung von Personen vom Median zum 87. Perzentil in der verbalen Testverteilung) im Vergleich zu die Kohorte, die jünger als 25 Jahre war.
Der Effekt blieb für besser ausgebildete ältere Männer beträchtlich: Eine Abnahme der mittleren 3-Jahres-API um 1 SD war mit einem Anstieg der verbalen Testergebnisse um 1, 88 Punkte (oder der Bewegung von Personen vom Median zum 69. Perzentil im verbalen Test) verbunden Verteilung) für diese Gruppe im Verhältnis zu ihren jüngeren Kollegen.
"Wir vermuten, dass sich Schadstoffschäden höchstwahrscheinlich in der weißen Substanz des Gehirns ansammeln, was mit der Funktion der verbalen Fähigkeiten verbunden ist", sagte Chen gegenüber Medscape Medical News.
"Die aktivierte weiße Substanz ist im Gehirn von Männern stärker Mangel als bei Frauen. Dies zeigt die große Kluft zwischen den Geschlechtern, insbesondere bei den verbalen Fähigkeiten, die wir beobachtet haben - dh, dass Männer bei verbalen Tests im Vergleich zu Frauen am selben verschmutzten Tag viel schlechter abschnitten ", Sagte Chen.
"Um diese Verbindung zu verstehen, sind weitere Untersuchungen erforderlich", fügte er hinzu.
Masashi Kitazawa, PhD, außerordentlicher Professor am Zentrum für Arbeits- und Umweltgesundheit der Abteilung für Medizin / Arbeits- und Umweltmedizin der Public Health University in Kalifornien, Irvine, kommentierte für Medscape Medical News, dass die Studie "die wesentlichen Auswirkungen von Luftverschmutzung, insbesondere bei älteren Männern mit geringerer Bildung."
Er bemerkte, dass die Studie eine wichtige Botschaft zum Mitnehmen für praktizierende Kliniker enthält.
"Obwohl wir die genauen Ursachen der Demenz noch nicht kennen, zeigt diese Studie deutlich, dass die Luftverschmutzung einer der zu berücksichtigenden Risikofaktoren sein könnte", sagte Kitazawa, der nicht an der Forschung beteiligt war.
Aus Sicht der öffentlichen Gesundheit "müssen wir uns des Risikos einer Luftverschmutzung in unserer Kognition bewusst sein, da eine Verringerung der kognitiven Reserven oder des Humankapitals einen enormen Verlust für unsere Gesellschaft insgesamt bedeuten wird", sagte er.
Zhang schlug vor, dass die Menschen versuchen sollten, "große Entscheidungen zu vermeiden, die in Zeiten starker Luftverschmutzung große mentale Kraft erfordern".
"Für praktizierende Ärzte kann es wichtig sein, die erforderlichen Maßnahmen zur Vermeidung von Umweltverschmutzung zu ergreifen, z. B. die Installation von Luftfiltern in Gesundheitseinrichtungen", fügte Chen hinzu.
Die Studie wurde vom Yale Macmillan Center Faculty Research Fund, dem US Federal PEPPER Center, dem NIH / National Institute on Aging, der China Postdoctoral Science Foundation und den Fundamental Research Funds für die Zentraluniversitäten finanziert. Die Autoren der Studie und Dr. Kitzawa haben keine relevanten finanziellen Beziehungen offengelegt.
Proc Natl Acad Sci. Online veröffentlicht am 27. August 2018. Zusammenfassung
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