Un nuevo estudio del Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) ha revelado una preocupante relación entre la exposición a la contaminación atmosférica en la infancia y la reducción de la conectividad cerebral. Analizando datos de más de 3.600 niños, los investigadores encontraron que niveles más altos de contaminación del aire, incluyendo partículas en suspensión y óxidos de nitrógeno, se asociaban con conexiones más débiles entre regiones clave del cerebro, con estos efectos persistiendo hasta la adolescencia. Esto resalta el impacto potencial de la exposición temprana a la contaminación atmosférica en el desarrollo cerebral y subraya la necesidad de políticas destinadas a reducir los niveles de contaminación.
Un estudio reciente liderado por el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) ha arrojado luz sobre los efectos perjudiciales de la exposición temprana a la contaminación del aire en el desarrollo cerebral, centrándose específicamente en la intrincada red de conexiones dentro del cerebro. Publicada en Environment International, la investigación revela que los niños expuestos a niveles más altos de contaminación del aire durante sus años formativos exhiben conexiones más débiles entre regiones cerebrales cruciales, un hallazgo que persistió durante la adolescencia, lo que sugiere un impacto duradero en la maduración normal de las redes cerebrales.
El estudio profundizó en la conectividad funcional de las redes cerebrales, que son esencialmente sistemas de estructuras cerebrales interconectadas que trabajan en conjunto para ejecutar diversas funciones cognitivas como pensar, percibir y controlar el movimiento. Los investigadores observaron una conectividad funcional reducida tanto dentro como entre ciertas redes cerebrales corticales y subcorticales. Esto se alinea con investigaciones anteriores que indican una relación entre la contaminación del aire y las alteraciones en la conectividad funcional de las redes cerebrales, particularmente en niños. Sin embargo, los mecanismos precisos por los cuales la contaminación del aire influye en el desarrollo y la maduración de estas complejas redes siguen siendo un área que requiere mayor investigación.
Para llegar a estas conclusiones, el estudio analizó datos de una cohorte sustancial de 3.626 niños que participaron en el estudio Generation R en Rotterdam, Países Bajos. Los investigadores estimaron la exposición de los niños a varios contaminantes del aire, incluyendo partículas en suspensión (PM2.5 y PM10), dióxido de nitrógeno (NO2) y óxidos de nitrógeno (NOX), en sus residencias. Esta estimación se logró a través de modelos estadísticos que integraron mediciones reales con las características ambientales de las áreas. Luego se evaluó meticulosamente la conectividad cerebral, examinando las conexiones tanto entre como dentro de una gama de redes, que abarcaban 13 redes corticales y tres regiones subcorticales clave: la amígdala, conocida por procesar emociones y desencadenar respuestas de supervivencia; el hipocampo, vital para la formación de la memoria y la orientación espacial; y el núcleo caudado, involucrado en la regulación del movimiento, la memoria y la toma de decisiones.
Las evaluaciones de la conectividad cerebral se realizaron utilizando neuroimagen en estado de reposo, donde los cerebros de los niños fueron escaneados mientras no estaban involucrados en ninguna tarea activa. Estos escaneos se realizaron en dos momentos distintos: primero, alrededor de los 10 años, y posteriormente, a una edad promedio de 14 años. Los investigadores analizaron la exposición a la contaminación del aire durante dos períodos críticos: desde el nacimiento hasta los tres años de edad, y en el año inmediatamente anterior a la evaluación de neuroimagen. Este enfoque longitudinal, como destaca Michelle Kusters, investigadora de ISGlobal y primera autora del estudio, es una fortaleza significativa, lo que lo convierte en “uno de los primeros estudios en explorar cómo la contaminación del aire afecta las conexiones cerebrales en reposo, utilizando escaneos cerebrales tomados varias veces en un gran grupo de niños desde el nacimiento”.
Los hallazgos revelaron asociaciones convincentes entre la exposición temprana a la contaminación del aire y la alteración de la conectividad cerebral. Específicamente, una mayor exposición a la contaminación del aire desde el nacimiento hasta los tres años de edad se relacionó con una menor conectividad entre la amígdala y las redes corticales involucradas en la atención, la función somatomotora (responsable de coordinar los movimientos del cuerpo) y la función auditiva. Además, una mayor exposición a partículas PM10 en el año anterior a la evaluación de neuroimagen se asoció con una conectividad funcional reducida entre las redes de saliencia y medial-parietal, que juegan un papel en la detección de estímulos ambientales y en la introspección y la autopercepción, respectivamente.
Fundamentalmente, estas asociaciones observadas entre la exposición a la contaminación del aire y la alteración de la conectividad cerebral persistieron durante la adolescencia. Esta persistencia, según Mònica Guxens, investigadora ICREA en ISGlobal y autora principal del estudio, “puede indicar interrupciones persistentes en el desarrollo normal de las redes cerebrales debido a la exposición a la contaminación. Esto podría afectar el procesamiento emocional y las funciones cognitivas”. Sin embargo, también enfatiza la necesidad de una mayor investigación para confirmar definitivamente estos hallazgos y para comprender completamente su impacto preciso en la trayectoria a largo plazo del desarrollo cerebral.
Añadiendo otra capa a la comprensión del impacto de la contaminación del aire en el cerebro en desarrollo, otro estudio reciente del mismo equipo de investigación investigó la relación entre la exposición a la contaminación del aire durante el embarazo y la infancia y los cambios posteriores en el volumen cerebral a lo largo de la adolescencia. Este estudio, que utilizó datos de 4.243 niños de la misma cohorte Generation R, involucró evaluaciones repetidas de varios volúmenes cerebrales, incluyendo la sustancia blanca, la sustancia gris cortical, el cerebelo y siete volúmenes subcorticales.
Los resultados de este estudio relacionado indicaron que la exposición a la contaminación del aire durante el embarazo, particularmente a partículas finas (PM2.5) y cobre, se asoció con un volumen más pequeño del hipocampo a los 8 años. Este hallazgo es particularmente significativo dado el papel crítico del hipocampo en la función de la memoria. Curiosamente, a medida que los niños crecían, los investigadores observaron lo que denominaron “crecimiento compensatorio” en el hipocampo. Esto sugiere que la plasticidad inherente del cerebro, particularmente en esta región, podría ser capaz de contrarrestar algunos de los efectos negativos iniciales derivados de la exposición a la contaminación. A pesar de estos efectos tempranos en el volumen del hipocampo, el estudio no encontró asociaciones significativas entre la exposición a la contaminación del aire y los cambios en otros volúmenes cerebrales, como la sustancia blanca, la sustancia gris cortical o el cerebelo.
En conjunto, los hallazgos de ambos estudios subrayan el potencial de consecuencias a largo plazo de la exposición a la contaminación del aire en la primera infancia tanto en la conectividad cerebral como en el desarrollo cerebral general. Si bien la observación del crecimiento compensatorio en algunas regiones cerebrales ofrece un atisbo de la resiliencia del cerebro, las interrupciones persistentes observadas en las redes funcionales resaltan la necesidad urgente de continuar la investigación para desentrañar los mecanismos subyacentes que impulsan estos cambios. Dada la naturaleza generalizada de la contaminación del aire, particularmente en entornos urbanos, estos resultados convincentes sirven como un poderoso refuerzo de la importancia crítica de implementar y fortalecer las políticas destinadas a reducir los niveles de contaminación. Tales medidas son esenciales para salvaguardar el desarrollo saludable del cerebro de los niños y, por extensión, su futuro bienestar cognitivo y emocional.
La exposición a la contaminación del aire en la primera infancia se asocia con conexiones más débiles entre regiones clave del cerebro, interrupciones que persisten en la adolescencia y podrían afectar el procesamiento emocional y las funciones cognitivas. Aunque algunas áreas cerebrales muestran crecimiento compensatorio, los hallazgos resaltan la necesidad urgente de políticas para reducir la contaminación del aire y proteger el desarrollo cerebral infantil; un ambiente más saludable es una inversión en un futuro mejor.
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