霧霾會影響大腦嗎？

小 南 都 知 道

近十年來，越來越多的證據表明，空氣中的細微顆粒物對大腦和心理健康的傷害同樣不可忽視。

文Octavia

1970年代以來的研究不斷證明，重度空氣污染會損傷人體心血管和呼吸系統，因心肺疾病早逝的概率也隨之提高。但霧霾的可怕之處不僅限於此：近十年來，越來越多的證據表明，空氣中的細微顆粒物對大腦和心理健康的傷害同樣不可忽視。

俄亥俄州立大學的神經科學專家尼爾森（Randy Nelson）曾經以小鼠為實驗對象來研究細微顆粒物對認知能力的影響。吸了較多霧霾的小鼠完成新的迷宮任務需要耗費更長的時間，犯錯也更多，而且更多地出現抑鬱癥狀。尼爾森還發現，它們大腦海馬體中樹狀突起的複雜程度也低於呼吸潔凈空氣的小鼠，這意味著它們的記憶力比較差。

不少研究表明，空氣污染和老年人的痴呆症之間存在一定的聯繫。2012年發表在《美國醫學會雜誌·內科醫學》上的一項大型預測性研究指出，長期暴露於高污染環境中會加速老年婦女（70-81歲）的認知衰退，包括整體認知、形象記憶、分類流暢性、工作記憶和注意力。

「高水平的細微顆粒物暴露和認知水平的加速下降相關，更重要的是，相關性在多個PM水平（PM2.5/PM10）上都得到了體現，這些污染在美國非常普遍。」來自拉什大學醫學院的內科學助理教授韋弗（Jennifer Weuve）這樣總結她的研究。她認為，空氣污染防治將成為未來預防痴呆症的一項重要內容。

大氣污染將導致肺癌、呼吸道疾病、肺疾病、中風、心臟病。

美國蒙大拿大學的墨西哥裔神經病理學家加里杜（Lilian Calderón-Garcidue?as）找到了更多的蛛絲馬跡。她發現，暴露於高濃度霧霾中的狗，大腦內出現了更多的炎症反應。同時，狗腦部的澱粉樣蛋白斑和神經纖維纏結也有所增多，而這些都是阿茲海默症的早期標誌。

這一點在最新的流行病學研究中得到了印證——據《柳葉刀》今年1月4日發表的研究，加拿大科學家對660萬人的12年跟蹤調查表明，每十個城鎮居民的阿茲海默症案例中，就有一個與居住地的空氣和噪音污染相關，而且住宅附近交通越繁忙，發病率越高。其中，居住在距離大城市主要道路50米範圍內、並且在跟蹤期間沒有搬家的人群，發病率比200米以外的居民高出12%。對於其他中樞神經系統疾病，如帕金森病和多發性硬化症，研究人員暫未發現其發病率與住宅地點的聯繫。

加里杜也曾回到她的家鄉、空氣污染重鎮墨西哥城，研究城市煙霧對兒童智力的影響。結果顯示，空氣污染對嬰幼兒的戕害同樣驚人。霧霾令兒童的記憶力、認知能力和智力都有所下降，而且在消除社會地位和經濟狀況的影響之後也是如此。巴塞羅那大學的蘇涅爾（Jordi Sunyer）研究表明，霧霾造成的長期低水平炎症將減緩幼兒的認知發展，推遲大腦成熟。

另一項研究來自哥倫比亞大學公共衛生學院教授蘇利亞（Shakira Franco Suglia），她和同事們曾經跟蹤了超過200名波士頓兒童，自出生起一直到10歲左右。他們2008年發表在《美國流行病學雜誌》的論文顯示，暴露於高濃度碳黑的孩子在記憶力、語言和非語言智力方面較差。

空氣污染對大腦的損傷甚至從胎兒時期就開始了。同樣來自哥倫比亞大學的流行病學教授佩雷拉（Frederica Perera）對紐約兒童的研究表明，如果母親在孕期暴露於多環芳烴濃度較高的空氣中，孩子在童年會經歷更多的注意力障礙、焦慮和抑鬱癥狀。在城市中，這種污染物大多來自化石燃料的燃燒。

霧霾對大腦的損傷似乎總是始於炎症。2014年發表在《環境健康展望》雜誌上的一項研究中，研究人員在美國中型城市的交通高峰時段採集污染空氣，然後將剛出生的小鼠每天暴露其中4個小時，並持續兩周——這正是小鼠大腦發育的重要時期。實驗鼠大腦中的谷氨酸含量顯著升高，與孤獨症和精神分裂症患者的腦部狀況類似。24小時後的跟蹤檢測顯示，小鼠腦部出現了炎症反應，大腦白質也發育不完全，而且在40天和270天之後損傷仍然存在。

這令人不禁懷疑，引起炎症的罪魁禍首就是那些微小的粒子，它們是不是能夠透過血腦屏障，從血液進入大腦呢？最近，科學家們終於找到了霧霾顆粒進入大腦的確切證據：2016年7月發表在《美國科學院院報》的一篇論文中，來自英國蘭卡斯特大學的研究人員在人腦額葉皮質中發現了大量磁鐵礦納米粒子。

粒子的形態分為兩種，一些外表光滑，另一些則稜角分明。光滑的粒子必須經歷高溫燃燒才能產生，這樣的條件是人體溫度所無法提供的。所有事實指向了一個結論：光滑粒子來自外部環境。

採樣對比顯示，它們與被試所在城市空氣中廣泛存在的磁鐵礦納米粒子在形態上確實非常相似。汽車尾氣、工業生產和廚房明火，都在源源不斷地產生這些微粒，並排放到大氣當中。

這些納米粒子比PM2.5所對應的粒子尺寸還要小許多，大概只有後者的十分之一。該論文認為，這些粒子進入大腦的方式比預想的更為直接，它們可以繞過血腦屏障，通過嗅覺神經進入大腦，而且粒子尺度越小就越容易進入。除磁鐵礦顆粒之外，鉑、鈷、鎳等重金屬粒子在大腦中也有發現。這些粒子對人體的具體損害尚不清楚，但可以確定的是，它們存在於你的額葉皮質中絕非好事。

用天氣形容心情是非常科學的比喻，因為它對心理健康的影響是真實存在的。比方說，拜陰冷缺少陽光的漫長冬季所賜，高緯地區的季節性情感障礙（SAD）發病率比熱帶高出數倍。據統計，阿拉斯加地區的SAD發病率可達9.9%，北極圈內成年男性為14%，女性更高達19%。而緩解這種情緒低落最有效的手段，就是光照療法。患者每天早晨在10,000勒克斯的人造光中沐浴半小時即可，這大約相當于晴朗夏日清晨的日照強度。

由於灰霾天氣在秋冬季節高發，而且嚴重影響日光強度，它也很可能造成季節性情感障礙高發。霧霾對情緒的影響仍然缺少科學依據，但天氣與自殺率之間的關聯已經得到了諸多研究的證實，比如2013年發表在《國際生物氣象學雜誌》上的一篇論文，就探討了以色列貝爾謝巴地區空氣質量與居民自殺率之間的關係。

該地區天氣變化多端，每天下午到晚上以地中海吹來的西風為主，空氣潮濕潔凈；午夜至次日中午則主要刮東風，來自裏海的沙塵使得PM10指數飆升。統計表明，刮東風的時間段中，居民自殺概率顯著上升，風力越大、持續時間越長，上升勢頭也越明顯；而西風到來的時候，自殺概率保持不變或略有下滑。這一趨勢同樣適用於精神分裂症的發作概率。

溫哥華一家醫院在1999至2003年間共有超過1600名患者因為自殺行為或自殺傾向前來就診，而統計結果顯示，在氣溫較低的冬季，空氣中一氧化碳、二氧化氮和PM10指數的上升都伴隨著這類患者的增多。

需要說明的是，抑鬱症的根源並不在此，天氣也許更多地是一個誘發因素。你大可不必把霧霾天的低落歸因於此，但如果可以的話，還是找個天氣好的地方躲一躲，或者想點辦法嗨一嗨。

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