Luftverschmutzung ist schlecht für Ihr Gehirn

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Forscher der Ohio State University sagen, dass langfristige Exposition gegenüber Luftverschmutzung zu physischen Veränderungen im Gehirn führen kann, sowie Lern-und Gedächtnisprobleme - auch Depression! Eine Studie über Mäuse, die diese Woche in der Fachzeitschrift Molecular Psychiatry online veröffentlicht wurde, zeigt schädliche Auswirkungen der Luftverschmutzung auf das Gehirn, ähnlich wie Langzeitstudien ähnliche Auswirkungen auf Herz und Lunge gezeigt haben.

Die Wissenschaftler, die eine Zusammenarbeit durch das Department of Neuroscience des Ohio State und das Davis Heart and Lung Research Institut der Universität fortsetzten, zeigten zuvor, dass feine Partikel in der Luft eine weit verbreitete Entzündung im Körper verursachen, die mit Bluthochdruck, Diabetes, und Fettleibigkeit.

In der neuen Studie wurden Mäuse entweder gefilterter Luft oder verschmutzter Luft ausgesetzt. Die verschmutzte Luft enthielt Feinstaub, die Art von Umweltverschmutzung, die von Autos, Fabriken und natürlichem Staub verursacht wurde. Nach dem Atmen der Luft sechs Stunden pro Tag, fünf Tage in der Woche für 10 Monate - fast die Hälfte der Lebensdauer der Mäuse - wurden die Tiere einer Vielzahl von Verhaltenstests unterzogen.

In einem Lern- und Gedächtnistest wurden Mäuse mitten in einer hell erleuchteten Arena platziert und zwei Minuten lang ein Fluchtloch gefunden, das zu einer dunklen Box führte, in der sie sich wohler fühlten. Sie erhielten fünf Tage Training, aber die Mäuse, die die verschmutzte Luft einatmeten, brauchten länger, um die Lage des Fluchtlochs zu erlernen. Sie erinnerten sich auch weniger an die Stelle des Fluchtlochs, wenn sie später getestet wurden.

In einem anderen Experiment zeigten Mäuse, die der verschmutzten Luft ausgesetzt waren, mehr depressionsähnliches Verhalten als die Mäuse, die die gefilterte Luft atmeten. Die Mäuse mit der verschmutzten Luft zeigten in einem Test ebenfalls Anzeichen von höheren Angstzuständen, in einem anderen jedoch nicht.

Der Hippocampus, der tief im Gehirn liegt, ist wichtig für das Lernen, das Gedächtnis und die Stimmung.

Wie könnte Luftverschmutzung zu diesen Veränderungen führen? Die Forscher untersuchten den Hippocampus-Bereich des Gehirns der Mäuse auf der Suche nach Antworten. "Wir wollten den Hippocampus genau betrachten, weil er mit Lernen, Gedächtnis und Depression in Verbindung gebracht wird", sagte Laura Fonken, Hauptautorin der Studie und Doktorandin in Neurowissenschaft an der Ohio State University.

Die Forscher untersuchten gezielt Äste, so genannte Dendriten, die aus Nervenzellen wachsen. Dendriten haben kleine Vorsprünge, die von ihnen wachsen und als Stacheln bezeichnet werden, die Signale von einem Neuron zu einem anderen übertragen. Die Forscher fanden heraus, dass die Mäuse, die verschmutzte Luft einatmeten, kürzere Dendriten, weniger Stacheln und insgesamt reduzierte Zellkomplexität verglichen mit den Reinluftmäusen hatten.

A und B sind Dendriten. Beachten Sie die kleinen Stacheln.

Die Unterschiede können eine Folge von Entzündungen sein. "Der Hippocampus ist besonders empfindlich für Schäden, die durch Entzündungen verursacht werden", sagte Fonken. "Wir vermuten, dass die systemische Entzündung, die durch das Atmen verunreinigter Luft verursacht wird, an das zentrale Nervensystem weitergeleitet wird. ... Dies könnte wichtige und beunruhigende Folgen für Menschen haben, die in verschmutzten städtischen Gebieten auf der ganzen Welt leben und arbeiten."

Für mehr Informationen

LK Fonken, X Xu, ZM Weil, G. Chen, Q Sun, S Rajagopalan und RJ Nelson.
Die Luftverschmutzung beeinträchtigt die Wahrnehmung, ruft depressive Verhaltensweisen hervor und verändert die Expression und Morphologie des hippocampalen Zytokins. Mol Psychiatrie Voraus Online-Veröffentlichung, 5. Juli 2011.

Dentrite / Wirbelsäule Foto von Grazyna Gorny von Terry E. Robinson der Universität von Michigan Website.