ทีมนักวิจัยจากสถาบัน USC Stevens INI แห่งคณะแพทยศาสตร์ เค็ก มหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนีย ค้นพบว่า การสูดดมมลพิษทางอากาศนอกอาคารส่งผลโดยตรงต่อการเปลี่ยนแปลงความหนาของเปลือกสมอง (cortical thickness) ในบริเวณที่เปราะบางต่อโรคอัลไซเมอร์ โดยแสดงรูปแบบการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันอย่างน่าแปลกใจตามอายุและเพศ ซึ่งนับเป็นเบาะแสสำคัญในการอธิบายกลไกที่มลพิษเข้าทำลายสุขภาพสมองและเร่งกระบวนการเสื่อมของระบบประสาท
งานวิจัยซึ่งตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ NeuroToxicology ได้ทำการวิเคราะห์ภาพถ่ายสมองด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือเอ็มอาร์ไอ (MRI) ร่วมกับข้อมูลประมาณการระดับมลพิษทางอากาศในบริเวณที่อยู่อาศัยย้อนหลัง 3 ปี ของกลุ่มตัวอย่างผู้ใหญ่จำนวน 1,484 คนที่ไม่เคยมีประวัติโรคสมองเสื่อมหรือโรคหลอดเลือดสมอง โดยมุ่งเน้นศึกษาผลกระทบจากมลพิษทางอากาศสำคัญ 2 ชนิด ได้แก่ ฝุ่นละอองขนาดเล็กไม่เกิน 2.5 ไมครอน หรือ ฝุ่น PM2.5 ซึ่งเป็นอนุภาคขนาดเล็กมากพอที่จะเข้าสู่ถุงลมปอดและซึมผ่านเข้าสู่กระแสเลือดได้ และ ก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (nitrogen dioxide หรือ NO2) ซึ่งเป็นก๊าซที่เกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิลจากยานพาหนะและโรงงานไฟฟ้า
ผลการศึกษาในกลุ่มผู้หญิงสูงวัยจำนวน 1,097 คน ซึ่งมีอายุเฉลี่ยประมาณ 78 ปี ชี้ให้เห็นว่า การได้รับฝุ่น PM2.5 และก๊าซ NO2 ในปริมาณสูงกว่า มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับความบางลงของเปลือกสมอง (cortex) ซึ่งเป็นสมองชั้นนอกที่มีบทบาทสำคัญด้านความจำ การใช้ภาษา และการตัดสินใจ โดยเฉพาะในพื้นที่ 4 ส่วนหลักที่มักได้รับผลกระทบจากโรคอัลไซเมอร์ ได้แก่ เปลือกสมองส่วนเอนโตรฮินัล (entorhinal cortex), ส่วนฟูซิฟอร์ม (fusiform cortex), ส่วนขมับด้านล่าง (inferior temporal cortex) และส่วนขมับด้านกลาง (middle temporal cortex) นักวิจัยพบว่า ปริมาณฝุ่น PM2.5 ที่เพิ่มขึ้นทุก ๆ 1 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร สัมพันธ์กับความบางลงของเปลือกสมองเทียบเท่ากับสมองที่แก่ลงตามธรรมชาติประมาณ 13 เดือน และการเพิ่มขึ้นของก๊าซ NO2 ทุก ๆ 1 พาร์ตต่อพันล้านส่วน (part per billion หรือ ppb) สัมพันธ์กับสมองที่แก่ลงราว 3 เดือน นอกจากนี้ ฝุ่น PM2.5 ยังทำให้เปลือกสมองบางลงครอบคลุมถึง 23 เขต จากทั้งหมด 34 เขตทั่วสมองทุกกลีบ
ในทางตรงกันข้าม ทีมนักวิจัยกลับพบปรากฏการณ์ที่ต่างออกไปในกลุ่มผู้ชายที่มีอายุเฉลี่ยน้อยกว่าจำนวน 387 คน (อายุเฉลี่ยประมาณ 62 ปี) โดยผู้ที่ได้รับมลพิษในปริมาณสูงกว่ากลับมีความหนาของเปลือกสมองเพิ่มขึ้นในบริเวณที่เสี่ยงต่อโรคอัลไซเมอร์กลุ่มเดียวกัน แม้ว่าโดยทั่วไปความหนาของเปลือกสมองจะสื่อถึงสุขภาพสมองที่ดี แต่งานวิจัยยุคใหม่ชี้ว่า เปลือกสมองอาจเกิดการหนาตัวขึ้นชั่วคราวในระยะแรกเริ่มของกระบวนการเกิดโรค ก่อนที่จะเริ่มฟีบบางลงอย่างรวดเร็วเมื่อเซลล์ประสาทถูกทำลายอย่างต่อเนื่องในระยะต่อมา
ดร. Lauren Salminen อาจารย์ผู้ช่วยวิจัยด้านประสาทวิทยาและผู้นิพนธ์หลักของงานวิจัย อธิบายว่า การหนาตัวขึ้นของเปลือกสมองในระยะแรกอาจเป็นปฏิกิริยาตอบสนองทางชีวภาพของสมองต่อสิ่งกระตุ้น เช่น การเกิดการอักเสบ การบวมของเซลล์สมอง หรือการเริ่มสะสมของโปรตีนอามิลอยด์ (amyloid) ซึ่งเป็นสารก่อโรคอัลไซเมอร์ โดยข้อมูลในกลุ่มผู้ชายชี้ว่า ความสัมพันธ์ระหว่างฝุ่น PM2.5 กับความหนาของเปลือกสมองค่อย ๆ ลดลงในช่วงอายุ 55 ถึง 64 ปี และเริ่มกลับทิศทางเป็นส่งผลให้สมองบางลงเมื่ออายุเข้าสู่วัย 65 ปีขึ้นไป ข้อค้นพบนี้สะท้อนว่า ผลกระทบจากมลพิษต่อโครงสร้างสมองไม่ได้เป็นไปในเส้นตรง แต่จะเปลี่ยนแปลงไปตามกระบวนการชราภาพของร่างกาย
ดร. Arthur W. Toga ผู้อำนวยการสถาบัน USC Stevens INI เน้นย้ำว่า มลพิษทางอากาศถือเป็นปัจจัยเสี่ยงระดับชุมชนที่สามารถปรับเปลี่ยนและแก้ไขได้ เทคโนโลยีการถ่ายภาพสมองชั้นสูงจึงเป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยให้เราสังเกตเห็นความเปลี่ยนแปลงในสมองได้ล่วงหน้านานก่อนที่อาการสมองเสื่อมจะปรากฏ งานวิจัยนี้ช่วยเปิดประตูสู่การเข้าใจกลไกความเสื่อมของสมอง ซึ่งในอนาคต ทีมนักวิจัยมีแผนจะติดตามผลในกลุ่มตัวอย่างระยะยาว ร่วมกับการตรวจวัดตัวบ่งชี้ชีวภาพ (biomarkers) เช่น การอักเสบ และการสะสมของโปรตีนอามิลอยด์และทาว (tau) เพื่อนำไปสู่การกำหนดมาตรการปกป้องสุขภาพสมองของประชากรอย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
- แหล่งอ้างอิง: University of Southern California (USC)
About Author
