Berandasehat.id – Polusi udara diketahui berkontribusi terhadap penyakit, itulah sebabnya regulator seperti Badan Perlindungan Lingkungan (EPA) menetapkan batas emisi. Tetapi semakin banyak bukti menunjukkan tingkat polusi yang telah lama dianggap ‘aman’ dapat meningkatkan risiko masalah kesehatan, termasuk di otak.

Kini penelitian dari Keck School of Medicine of USC telah menunjukkan bahwa bahkan tingkat polutan tertentu yang dianggap aman oleh EPA terkait dengan perubahan fungsi otak dari waktu ke waktu. 

Studi yang baru saja diterbitkan di jurnal Environment International, menggunakan data pemindaian otak dari lebih dari 9.000 peserta dalam studi Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD), merupakan studi kesehatan otak kaum muda terbesar yang pernah ada. Anak-anak yang terpapar lebih banyak polutan menunjukkan perubahan konektivitas antara berbagai wilayah otak. Di beberapa daerah, mereka memiliki lebih banyak koneksi dari biasanya; di daerah lain, jumlahnya lebih sedikit.

“Penyimpangan ke segala arah dari lintasan normal perkembangan otak—apakah jaringan otak terlalu terhubung atau tidak cukup terhubung—bisa berbahaya,” kata Devyn L. Cotter, MSc, kandidat doktor ilmu saraf di Keck School Kedokteran dan penulis pertama studi dikutip MedicalXpress.

Komunikasi antar bagian otak membantu kita melakukan navigasi hampir setiap saat, mulai dari cara menerima informasi tentang lingkungan sekitar hingga cara kita berpikir dan merasakan. Banyak dari hubungan kritis tersebut berkembang antara usia 9 dan 12 tahun dan dapat mempengaruhi apakah anak-anak mengalami perkembangan kognitif dan emosional yang normal atau atipikal.

“Kualitas udara di seluruh Amerika, meskipun ‘aman’ menurut standar EPA, berkontribusi pada perubahan jaringan otak selama masa kritis ini, yang mungkin mencerminkan biomarker awal untuk peningkatan risiko masalah kognitif dan emosional di kemudian hari,” kata Megan M. Herting, Ph.D., profesor ilmu kependudukan dan kesehatan masyarakat di Keck School of Medicine dan penulis senior studi tersebut.

Perubahan Konektivitas Otak

Untuk mengeksplorasi hubungan antara polusi udara dan perkembangan otak, Herting, Cotter, dan rekan mereka menganalisis pemindaian MRI fungsional dari 9.497 peserta dalam studi ABCD. Pemindaian otak dasar dikumpulkan dari anak-anak, usia 9 hingga 10 tahun, dan subset anak-anak memiliki pemindaian tindak lanjut yang dikumpulkan dua tahun kemudian, memungkinkan peneliti untuk mengamati bagaimana konektivitas otak berubah seiring waktu. 

Secara khusus, mereka menganalisis jaringan otak salience, frontoparietal dan default-mode, serta amigdala dan hippocampus—daerah kunci otak yang diketahui terlibat dalam emosi, pembelajaran, memori, dan fungsi kompleks lainnya.

Selanjutnya, para peneliti menggunakan EPA dan data lainnya untuk memetakan kualitas udara di setiap tempat tinggal anak, termasuk tingkat partikel halus (PM2.5), nitrogen dioksida (NO2), dan ozon di permukaan tanah (O3). Mereka kemudian menggunakan alat statistik canggih untuk menyelidiki bagaimana tingkat polusi udara berhubungan dengan perubahan konektivitas otak dari waktu ke waktu. Dengan kata lain, apakah otak muda berkembang secara berbeda ketika terpapar lebih banyak polusi?

Paparan yang lebih besar terhadap PM2.5 dikaitkan dengan peningkatan relatif dalam konektivitas fungsional antar wilayah, sementara lebih banyak paparan terhadap NO2 memprediksi penurunan relatif dalam konektivitas. Paparan tingkat O3 yang lebih tinggi dikaitkan dengan koneksi yang lebih besar di dalam korteks otak, tetapi lebih sedikit koneksi antara korteks dan daerah lain, seperti amigdala dan hippocampus.

Untuk mengesampingkan faktor-faktor lain yang dapat menjelaskan perbedaan dalam perkembangan otak, para peneliti mengontrol jenis kelamin, ras/etnis, tingkat pendidikan orang tua, pendapatan rumah tangga, lokasi perkotaan versus pedesaan dan musiman, karena polusi udara bervariasi sepanjang musim dingin dan musim panas. (BS)