Un estudio dirigido por investigadores del CREAL, centro aliado de ISGlobal, y publicado en la revista Environmental Health Perspectives ha explorado el papel que las fuentes de materia particulada del aire de las escuelas tienen en el desarrollo cognitivo.
Algunos estudios previos habían reportado una asociación entre la exposición a la contaminación del aire procedente del tráfico y un menor crecimiento en las capacidades de aprendizaje. “Sin embargo, se ha investigado muy poco el papel en el desarrollo cognitivo de los componentes de la materia particulada (PM, por sus siglas en inglés) o de otras fuentes diferentes al tráfico”, comenta Xavier Basagaña, investigador del CREAL y el primer autor del estudio.
Los investigadores de CREAL han hallado que el tráfico es la única fuente de partículas finas que se asocia con una reducción en el desarrollo cognitivo. “Por tanto, la reducción de la contaminación atmosférica procedente del tráfico en las escuelas primarias puede tener efectos muy beneficiosos sobre la cognición”, concluye Jordi Sunyer, codirector de CREAL y coordinador del estudio.
En el estudio se siguió a una cohorte de 2.618 niños de 39 escuelas de Barcelona, con una edad media de 8,5 años. A lo largo de cuatro visitas espaciadas en el tiempo, los escolares completaron pruebas computarizadas para evaluar la memoria de trabajo, que es la función ejecutiva del cerebro que trata múltiples piezas de información de forma transitoria, la memoria de trabajo superior, que es aquella que involucra procesos más complejos, y la falta de atención. En paralelo, los investigadores midieron la materia particulada de menos de 2,5 micrómetros de diámetro (PM2.5) tanto en el aula como en el patio y a lo largo de dos campañas de una semana.
Los resultados de la investigación mostraron que un incremento de 4 microg/m3 de las PM2.5 en el interior de las escuelas debido al tráfico cercano se asoció con reducciones del crecimiento anual del 22% en el caso de la memoria de trabajo y del 30% en la memoria de trabajo superior. En lo que se refiere a la escala de falta de atención, las diferencias a lo largo de un año alcanzaron el 11%. “Ninguna de las otras fuentes de PM2.5 se asoció con efectos adversos sobre el desarrollo cognitivo”, concluye Xavier Basagaña.
Referencia
Basagaña X, Esnaola M, Rivas I, Amato F, Alvarez-Pedrerol M, Forns J, López-Vicente M, Pujol J, Nieuwenhuijsen M, Querol X, Sunyer J. Neurodevelopmental Deceleration by Urban Fine Particles from Different Emission Sources: A Longitudinal Observational Study. Environ Health Perspect. 2016 Apr 29;124(5). [Epub ahead of print]
]]>En el estudio, en el que se evaluaron las emisiones de los vehículos en el entorno escolar, se realizaron exploraciones con resonancia magnética del cerebro a un subgrupo de los niños participantes en el estudio BREATHE para cuantificar los volúmenes regionales del cerebro, la composición del tejido, la mielinización, el grosor cortical, la arquitectura del tracto neuronal, los metabolitos de membrana, la conectividad funcional en las principales redes neuronales y la dinámica de activación/desactivación durante una tarea sensorial.
| ‘La contaminación urbana puede retardar el proceso madurativo cerebral’ |
Los investigadores hallaron que la exposición a la contaminación del aire se asocia a cambios de naturaleza funcional del cerebro, sin efecto evidente en la anatomía y la estructura cerebral o los metabolitos de membrana. “Concretamente, hemos visto que una mayor concentración de contaminantes está relacionada con una menor maduración funcional de las redes cerebrales clave para la integración de la actividad intelectual”, explica Pujol. En el estudio se observó que el efecto de la contaminación sobre el cerebro es el opuesto al efecto de la edad. “Durante la edad escolar, los grandes sistemas cerebrales se integran unos con otros y se establecen las bases de lo que será el cerebro adulto. En el estudio hemos visto que la contaminación urbana puede retardar este proceso madurativo cerebral”, explica Sunyer.
Para probar si la contaminación medida se asociaba con el rendimiento cognitivo, se utilizó el rendimiento de los niños en la memoria de trabajo, la velocidad de respuesta motora y en la atención. “La presencia de contaminación más alta indicó un tiempo de reacción más lento”, concluye Sunyer.
Referencia
Pujol J, Martinez-Vilavella G, Macia D, Fenoll R,Alvarez-Pedrerol M,Rivas I,Forns J, Blanco-Hinojo L, Capellades J, Querol X, Deus J, Sunyer J. Traffic pollution exposure is associated with altered brain connectivity in school children . NeuroImage 2016;129:175-184.
]]>Hoy en día, el deporte se ha convertido en un ejercicio cotidiano de nuestras vidas debido a que somos conscientes de que el deporte significa salud y bienestar físico. En Barcelona, miles de personas disfrutan de entornos exteriores para correr, patinar, montar en bicicleta o simplemente pasear. Dada la geografía y la estructura de la ciudad, diferentes zonas se han establecido como lugares idóneos para la práctica de deporte o simplemente para hacer un recorrido «verde». Pero, a pesar de ser consideradas zonas deportivas, realmente no se sabe cuál es la calidad de aire que se respira en estos recorridos. Por eso, seguramente a muchos deportistas les gustaría saber ¿Cómo es la calidad del aire donde generalmente se practica deportes al aire libre en Barcelona?
Una nueva iniciativa propuesta y organizada por el ICFO-Instituto de Ciencias Fotónicas– busca promover y fomentar el conocimiento sobre las propiedades y el comportamiento de los aerosoles (partículas atmosféricas) en la atmósfera y sus efectos en el medio ambiente, con el objetivo de hacer partícipes a los ciudadanos barceloneses de un experimento científico utilizando simplemente un móvil y luz.
En colaboración con el Centro de Investigación en Epidemiología Ambiental (CREAL), centro de la alianza ISGlobal, e incluido dentro la Oficina de Ciencia Ciudadana del BcnLab, el ICFO coordina el experimento en Barcelona. Desde el 15 de septiembre al 15 de octubre, cualquier ciudadano con un iphone 4 o 5 podrá participar y medir la calidad del aire de Barcelona, evaluando la concentración de contaminación en 4 Puntos de Observación de la ciudad elegidos de forma estratégica: Barceloneta, Collserola, Diagonal y Montjuïc. Estos sitios son de uso frecuente por los ciudadanos barceloneses para practicar deportes, especialmente para correr.
Participar del experimento será muy sencillo. Cada ciudadano que quiera sumarse a la iniciativa podrá acercarse a cualquier punto de observación y solicitar el préstamo del dispositivo (add-on) a los científicos voluntarios, descargar la aplicación gratuita, adosar el add-on en el su iPhone 4 o 5, apuntar al cielo y medir. Para que el experimento sea un éxito, cada uno de los Puntos de Observación necesitará contar con un mínimo de 50 iphones diferentes que puedan realizar la medición en un período de tiempo determinado. De este modo, se podrán obtener datos estadísticos fiables para reconstruir el mapa de aerosoles de Barcelona.
Esta iniciativa forma parte del proyecto LIGHT2015, que coordina la puesta en marcha del experimento, en forma paralela, en diez ciudades importantes de Europa: París, Londres, Manchester, Milán, Roma, Berlín, Copenhague, Belgrado, Atenas y Barcelona. Desde el ICFO, el CREAL y la Oficina de Ciencia Ciudadana BcnLab, invitan a todos aquellos interesados en saber cómo es la calidad del aire en Barcelona a sumarse a esta iniciativa y ser parte de un gran experimento en nivel europeo contra la contaminación ambiental.
Muchas escuelas están situadas en las proximidades de las calles más transitadas, con picos de contaminación del aire justo cuando los niños están en la escuela. El objetivo de la investigación, enmarcada en el proyecto europeo Breathe, fue evaluar si la exposición a los contaminantes atmosféricos relacionados con el tráfico se asociaba con el desarrollo cognitivo de los niños en las escuelas de primaria.
Se sospechaba que la contaminación del aire era un neurotóxico para el desarrollo. En estudios previos con animales se había observado que la inhalación de partículas ultrafinas procedentes de aire de motor de escape y motor diesel provoca una expresión elevada de citoquinas y estrés oxidativo en el cerebro y un comportamiento animal alterado.
La exposición al aire contaminado relacionado con el tráfico durante el embarazo o la lactancia, cuando el neocórtex del cerebro se desarrolla rápidamente, se ha relacionado con retrasos cognitivos en niños. Las regiones del cerebro relacionadas con funciones ejecutivas, como la memoria de trabajo y la atención, ubicadas en gran parte de la corteza prefrontal y el estriado, mostraron respuestas inflamatorias después exponerse a la contaminación del aire relacionada con el tráfico.
«Hemos encontrado que los niños de las escuelas altamente contaminadas tenían un menor crecimiento en el desarrollo cognitivo que los niños de las escuelas poco contaminadas. En este sentido, los niños que asisten a escuelas con niveles altos de contaminación, tanto en la clase como en el patio, experimentaron un menor crecimiento de las funciones cognitivas esenciales para el aprendizaje, del 7% anual en contra del 11%, respecto a las escuelas menos contaminadas. Estos resultados se confirmaron empleando medidas directas sobre el tráfico relacionado con los contaminantes en la escuela. Esto puede tener consecuencias en el rendimiento escolar y el comportamiento«, explica Jordi Sunyer, investigador principal del estudio.
Los investigadores de CREAL, centro aliado ISGlobal, llevaron a cabo un estudio prospectivo entre enero de 2012 a marzo de 2013, con 2.897 niños, de entre siete a diez años, procedentes de 39 escuelas de Barcelona y Sant Cugat que estaban expuestos a la contaminación del aire relacionada con el tráfico de alta y baja intensidad. Los investigadores evaluaron cuatro veces consecutivas, mediante pruebas computerizadas en series de 40 minutos de duración, las trayectorias individuales en el crecimiento anual del desarrollo cognitivo en las funciones de memoria de trabajo y de atención, debido a que crecen de forma constante durante la preadolescencia. Los investigadores midieron la contaminación debida al tráfico (carbono elemental, dióxido de nitrógeno (NO2), y el número de partículas ultrafinas), que se midieron dos veces durante las campañas de una semana tanto en el patio (al aire libre) como dentro del aula de manera simultánea. Los investigadores encontraron, por ejemplo, que la contaminación por partículas de carbono elemental reducía en un 13% el crecimiento de la memoria de trabajo.
«La asociación observada fue consistente en mediciones cognitivas, aunque fue más evidente para la memoria de trabajo, buen indicador de los logros del aprendizaje. El deterioro de las funciones cognitivas tiene consecuencias para el rendimiento escolar. Por lo tanto, la reducción del desarrollo cognitivo de los niños que asisten a las escuelas con más contaminación del aire podría dar lugar a una situación de desventaja que se debería tener en cuenta en el control de la calidad del aire «, concluye Sunyer.
Referencia:
Sunyer J, Esnaola M, Alvarez-Pedrerol M, Hornos J, Rivas I, López-Vicente M, et al. (2015) Association between Traffic-Related Air Pollution in Schools and Cognitive Development in Primary School Children: A Prospective Cohort Study. PLoS Med 12 (2): e1001792. doi: 10.1371 / journal.pmed.1001792