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耶鲁研究:空气污染会导致居民“智力下降”

2018-10-25
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空气污染正在威胁着人们的身体健康。但是,我们还远未真正清楚其对我们的伤害:空气污染导致每年 700 万人过早死亡,但对人们认知能力的伤害却鲜为人知。


近日一项研究却表明,受污染的空气对社会的破坏远远超过我们的预想,它甚至会影响你的智商。


在近几日发表于《美国科学院院报》(PNAS)的一项研究中,来自北京师范大学、耶鲁大学、北京大学的科学家们通过认知测试和空气污染数据发现,空气污染会对人的认知能力产生负面影响。而且该认知影响可显著体现在语文和数学测试成绩的下降上,这相当于在降低人们的受教育水平。


该研究在中国进行,但却与全世界相关。因为根据此前健康影响研究所(Health Effects Institute)的报告,全球有超过 95% 的人口在呼吸不健康的空气,而这一空气污染问题在发展中国家尤其严重。


受污染的空气在一年内就能降低人们的受教育水平”本次研究作者、耶鲁大学公共健康学院健康政策与管理学系助理教授说。



图 | PNAS 刊登空气污染与认知能力之间关联的研究(来源:PNAS


最容易受污染空气影响的三类人群


本次刊登于《美国科学院院报》的研究中,研究者对中国 2010 年和 2014 年 30000 多个中国家庭追踪调查(CFPS)数据进行了统计,并通过对比基于中国城市二氧化硫、二氧化氮和 PM10 颗粒计算的空气污染指数(API),获得了100 多个城镇不同空气污染指数环境中人们认知测试的成绩。由于数据来源于跟踪调查,因此避免了一些其他因素可能导致的误差,如遗传因素或个人生活习惯


研究还对比了年龄、受教育程度和性别在其中的差异,发现男性受教育程度较低的人64 岁以上的老人,其认知更容易受空气污染影响。


来自英国公共卫生慈善机构 Medact 的丽贝卡丹尼尔斯说:“这份报告的调查结果非常令人担忧。”因为人们通常会在老年时做出最关键的财务决定。


图 | 空气污染与认知测试成绩相关性统计(图中星号代表显著性检验结果,一星代表 10% 显著性相关,二星代表 5% 显著性先关,三星代表 1% 水平显著性相关,下同。来源:PNAS


研究人员通过数据对比发现,较高的空气污染指数环境中,人们认知测试成绩普遍下降。


其中,暴露在肮脏的空气中的时间越长,对智力的伤害就越大,语言能力比数学能力更受伤害,男性比女性受到的伤害更大。研究人员表示,这可能是由于男性和女性大脑的工作方式存在差异。



图 | 不同年龄和性别分组在认知测试中的表现(来源:PNAS


例如,在语言测试中,男性的成绩比女性下降更多,研究者认为这可能是因为空气污染会降低大脑白质的密度,而大脑白质与语言技能相关。在此前一些研究中曾发现,男性在测试中会比女性倾向使用更少的大脑白质,这导致男性对这一污染更敏感。这项发现或能帮助研究人员对大脑结构与功能研究提供线索。


另一个值得注意的点是,不同受教育程度人群受空气污染影响也不近相同。这背后或许还涉及与受教育程度相关的其他因素,包括家庭收入、医疗条件、工作环境等隐藏条件,这些影响因素可能会导致不同人群的环境污染暴露程度不同。


图 | 不同受教育程度受空气污染影响影响状况(来源:PNAS


对于该研究,香港理工大学的 Derrick Ho 表示,空气污染对认知的影响很重要,他的研究小组在之前的工作中也有类似的初步调查结果。他认为,“这是因为高空大气污染可能与氧化应激、神经炎症和神经退行性疾病相关。”


目前,一些其他的研究也已经发现,除了提高肺癌风险,空气污染还与增加儿童精神疾病以及阿尔茨海默病患病风险相关。结合数据来看,或许空气污染与认知能力下降并不是单纯的相关关系。


究竟有多大的相关性?


本次研究作者、北京大学国家发展研究院经济学教授张晓波认为,空气污染可能会同时通过几种途径损害大脑。其他研究则表明,空气中的污染物可以将毒素带入大脑,供氧不足可能会损害认知功能,长时间暴露于不洁的空气会导致神经炎症和疾病。某些污染物也可能导致精神压力和抑郁,这可能会影响认知能力。


陈希则表示,空气污染很可能是造成智力下降的原因,而不仅仅是一种相关性。空气污染在不同年份状况并不相同,该研究跟踪了相同人群的测试结果,因此一些其他可能的因素,如先天遗传等不是造成差异的原因。



如果空气污染存在一些目前尚不清楚的致病机理,那么长期处于污染的空气中或许对人类的影响并不是暂时性的,而是通过长时间积累损坏神经系统。


论文作者陈希认为,空气污染对智力的损害可能是循序渐进的,而三年内空气污染增加 1 毫克,可相当于“失去一个多月的受教育经历”此外,即便空气污染对智力产生的是短期影响,但这也可能造成重大后果,例如对于那些必须在污染的时候进行重要入学考试的学生。


“但这个问题目前还无法解决,”陈希说,“政府确实需要采取一些措施减少空气污染。这会节约对人力成本,而人力成本是中国经济发展的重要驱动因素。”在中国,空气污染状况虽然正在改善,但污染物浓度仍超过世界卫生组织标准的三倍以上。


陈希还补充到,这一结果可适用于全世界。而无论你住在哪里,这些影响都是一样的。


但同时,这项调查结果并不是空气污染导致认知能力下降的直接证据。同时,目前还不清楚究竟哪些污染成分是造成认知下降的主要元凶。目前研究只关注了二氧化氮、二氧化硫和 PM10 颗粒,而其他污染物也可能对认知造成影响。而除了对认知功能的影响外,或许空气污染还存在其他类型的健康风险未被发现。


空气污染问题仍不能掉以轻心


与许多其他发展中国家类似,中国仍面临着严重的空气质量问题。


近年来,中国的空气污染十分严重。自 2015 年柴静的调查片《穹顶之下》推出后,大众对空气污染才有了比较详细的认识,这也引发了更多人对中国空气污染问题的重视。在 2016 年,只有 84 个城市达到空气质量的国家标准,达标城市只占到总数的 1/4(共 338 个地级及以上城市)。


面对这一情况,中国政府正在采取措施控制空气污染。在去年,中国已关闭或暂停了数十家钢铁厂运营,同时通过开发核能、水能和天然气等清洁能源,进一步减少污染气体排放。


近年来多项研究表明,空气污染对人的影响可能是全身性的。由于较小颗粒物(PM2.5)可穿过肺泡进入血液,因此,造成空气污染的有毒物质可随血液循环至人体各个组织和器官。除了对心肺功能的影响以外,有研究认为,空气污染还会影响认知功能,与阿尔茨海默病等神经退行性疾病有关。此外,空气污染也与气候效应存在关联,这可通过影响整体生态,进一步恶化城市环境。


本次研究扩展了人们对空气污染影响的思考。在之前的空气污染话题中,更多的关注点在于短期影响,而实际上,空气污染的影响或将对人群造成不可逆转的损害。这将导致整体劳动力质量下降,造成潜在的经济损失


-End-


参考:

http://www.pnas.org/content/early/2018/08/21/1809474115
https://www.newscientist.com/article/2177981-breathing-polluted-air-may-make-you-worse-at-maths-and-language/
https://www.theguardian.com/environment/2018/aug/27/air-pollution-causes-huge-reduction-in-intelligence-study-reveals




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