Çocuklukta Hava Kirliliği Beyin Bağlantılarını Azaltıyor

Bu İlişkiler Ergenlik Boyunca Devam Ediyor ve Beyin Ağlarının Normal Gelişiminde Kalıcı Bozulmalara İşaret Ediyor

Hava Kirliliği ve Beyin Gelişimi

Barcelona Küresel Sağlık Enstitüsü (ISGlobal) tarafından yürütülen yeni bir çalışma, çocuklukta ve orta çocukluk döneminde hava kirliliğine daha fazla maruz kalan çocukların, beyindeki temel bölgeler arasındaki bağlantıların zayıfladığını ortaya koydu. “la Caixa” Vakfı tarafından desteklenen ISGlobal’ün liderliğindeki bu araştırma, Environment International dergisinde yayımlandı (DOI: 10.1016/j.envint.2024.109245) ve erken yaşta hava kirliliğine maruz kalmanın beyin gelişimi üzerindeki potansiyel etkilerini vurguluyor.

Çalışma, beyindeki kortikal ve subkortikal ağlar arasında fonksiyonel bağlantıların azaldığını gösterdi. Bu ağlar, düşünme, algılama ve hareket kontrolü gibi bilişsel işlevleri gerçekleştirmek için birlikte çalışan birbirine bağlı beyin yapılarından oluşuyor. Bulgular, hava kirliliğinin özellikle çocuklarda beyin ağlarının fonksiyonel bağlantılarında değişikliklerle ilişkili olabileceğini öne süren önceki araştırmalarla uyumlu. Ancak, hava kirliliğinin bu ağların gelişimini ve olgunlaşmasını nasıl etkilediği henüz tam olarak anlaşılabilmiş değil.

Çalışma Tasarımı ve Veriler

Araştırma, Hollanda’nın Rotterdam kentindeki Generation R kohortundan 3.626 çocuğun verilerine dayanıyor. Katılımcıların yaşadığı yerdeki hava kirliliği seviyeleri -partikül madde (PM2.5 ve PM10), nitrojen dioksit (NO2) ve nitrojen oksitler (NOX)- gerçek ölçümlerle çevresel özellikleri birleştiren istatistiksel modellerle tahmin edildi. Daha sonra beyin bağlantıları, 13 kortikal ağ ile üç subkortikal bölge (amigdala: duyguların işlenmesi ve hayatta kalma tepkileri; hipokampus: hafıza oluşumu ve mekansal yönelim; kaudat çekirdek: hareket düzenleme, hafıza ve karar verme) arasında ve içinde değerlendirildi.

Çocukların beyinleri, herhangi bir aktif görev yapmadıkları sırada dinlenme durumu nörogörüntüleme yöntemiyle tarandı. Bu taramalar iki zaman noktasında yapıldı: yaklaşık 10 yaşında ve ortalama 14 yaşında. Hava kirliliğine maruziyet ise iki dönemde analiz edildi: doğumdan 3 yaşına kadar ve nörogörüntüleme değerlendirmesinden önceki bir yıl.

ISGlobal araştırmacısı ve çalışmanın ilk yazarı Michelle Kusters, “Bu, hava kirliliğinin dinlenme durumundaki beyin bağlantılarını nasıl etkilediğini, doğumdan itibaren büyük bir çocuk grubunda çoklu beyin taramalarıyla inceleyen ilk çalışmalardan biri,” diyor.

Ergenlikte Kalıcı Etkiler

Sonuçlar, doğumdan 3 yaşına kadar daha yüksek hava kirliliğine maruz kalmanın, amigdala ile dikkat, somatomotor işlev (vücut hareketlerini koordine etme) ve işitsel işlevle ilişkili kortikal ağlar arasındaki bağlantının azalmasıyla ilişkili olduğunu gösteriyor. Ayrıca, nörogörüntülemeden önceki bir yılda PM10 partiküllerine daha fazla maruz kalma, çevreden gelen uyarıları algılamaktan sorumlu salience ağı ile içe dönük düşünme ve öz algıdan sorumlu medial-parietal ağ arasındaki fonksiyonel bağlantının azalmasıyla bağlantılı bulundu.

ISGlobal’de ICREA araştırmacısı ve çalışmanın baş yazarı Mònica Guxens, “Bu ilişkiler ergenlik boyunca devam ediyor; bu da kirliliğe maruz kalmanın beyin ağlarının normal gelişiminde kalıcı bozulmalara yol açabileceğini gösterebilir. Bu durum, duygusal işleme ve bilişsel işlevleri etkileyebilir. Ancak, bu bulguları doğrulamak ve beyin gelişimi üzerindeki kesin etkilerini anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var,” diye ekliyor.

Beyin Hacmindeki Değişiklikler

Aynı ekip tarafından yapılan başka bir çalışma, hamilelik ve çocukluk dönemindeki hava kirliliğine maruziyetin, ergenlik boyunca beyin hacmindeki değişikliklerle ilişkisini inceledi. Generation R kohortundan 4.243 çocuğun verilerine dayanan bu çalışma, beyaz madde, kortikal gri madde, serebellum ve yedi subkortikal hacmin tekrarlanan değerlendirmelerini içeriyordu.

Sonuçlar, hamilelik sırasında özellikle PM2.5 partikülleri ve bakır gibi hava kirliliğine maruz kalmanın, 8 yaşında hafıza işlevi için kritik bir yapı olan hipokampus hacminin küçülmesiyle ilişkili olduğunu ortaya koydu. Ancak, çocuklar büyüdükçe hipokampusta “telafi edici büyüme” gözlendi; bu, beyin plastisitesinin -özellikle bu bölgede- kirliliğin erken olumsuz etkilerini bir ölçüde dengeleyebileceğini gösteriyor. Hipokampus hacmindeki erken etkilere rağmen, hava kirliliği ile beyaz madde, kortikal gri madde veya serebellum gibi diğer beyin hacimleri arasında anlamlı bir ilişki bulunmadı.

Politika Değişikliklerinin Önemi

Araştırma ekibine göre, bu bulgular birlikte, erken yaşta hava kirliliğine maruz kalmanın beyin bağlantıları ve gelişimi üzerindeki potansiyel uzun vadeli etkisini vurguluyor. Bazı beyin bölgeleri telafi edici büyüme gösterse de, fonksiyonel ağlarda gözlenen kalıcı bozulmalar, bu değişikliklerin ardındaki mekanizmaların daha fazla araştırılması gerektiğini ortaya koyuyor. Michelle Kusters, “Hava kirliliğine yaygın maruziyet göz önüne alındığında, bu sonuçlar, özellikle kentsel ortamlarda kirlilik seviyelerini azaltmaya yönelik politikaların önemini pekiştiriyor. Böylece çocukların beyin gelişimi korunabilir,” diyor.

Yayın Tarihi ve Kaynak:

• Tarih: 1 Nisan 2025
• Kaynak: Barcelona Institute for Global Health (ISGlobal)
• Referanslar:
  1. Kusters, M. S. W., Granés, L., Petricola, S., Tiemeier, H., Muetzel, R. L., & Guxens, M. (2025). Exposure to residential air pollution and the development of functional connectivity of brain networks throughout adolescence. Environment International, 196, 109245. DOI: 10.1016/j.envint.2024.109245
  2. Kusters, M. S. W., Binter, A.-C., Muetzel, R. L., López-Vicente, M., Petricola, S., Tiemeier, H., & Guxens, M. (2025). Outdoor residential air pollution exposure and the development of brain volumes across childhood: A longitudinal study. Environmental Pollution, 373, 126078. DOI: 10.1016/j.envpol.2025.126078