اخیرا کم‌حافظه شده‌اید؟ شاید تقصیر هوای آلوده است

وقتی به آلودگی هوا فکر می‌کنیم، معمولاً تصویری از آسمان خاکستری، سوزش چشم و سرفه‌های خشک به ذهنمان می‌آید. برای دهه‌ها، داستان آلودگی هوا صرفاً به بیماری ریه‌ها محدود می‌شد:

از زمان «مه‌دود» مرگبار لندن در سال ۱۹۵۲ که هزاران نفر را به کام مرگ کشاند، تا قوانین هوای پاک که در نیمه دوم قرن بیستم وضع شدند، تصور غالب پزشکان و سیاست‌مداران این بود که سنگر دفاعی بدن در برابر دود، سیستم تنفسی است و آسیب‌ها همان‌جا متوقف می‌شوند.

اما شواهد علمی جدید و تکان‌دهنده‌ای که در سال‌های اخیر به‌دست‌آمده، نشان می‌دهد هوای آلوده، سم عصبی قدرتمندی است. این ذرات میکروسکوپی می‌توانند به عمیق‌ترین لایه‌های مغز نفوذ کنند و ساختار و عملکرد آن را تغییر دهند.

کمیسیون لنست در گزارش‌های خود، آلودگی هوا را به‌عنوان یکی از فاکتورهای خطر قابل‌اصلاح برای زوال عقل معرفی می‌کند. این تغییر نگرش که اکنون تحت عنوان «محور ریه-مغز» شناخته می‌شود، به ما می‌گوید هوای آلوده تنها قاتل ریه‌ها نیست، بلکه دزد خاطرات نیز هست.

وقتی از آلودگی هوا حرف می‌زنیم، منظورمان گردوغبار ساده نیست. ما با معجون شیمیایی پیچیده‌ای طرف هستیم که می‌تواند از هر سدی عبور کند.

خطرناک‌ترین سربازان این ارتش، ذرات معلق در هوا با قطر ۲٫۵ میکرومتر یا کمتر (PM2.5) و ذرات بسیار ریز (UFPs) هستند. برای درک مقیاس، اگر یک تار موی انسان را به ۳۰ قسمت تقسیم کنید؛ هر قسمت اندازه یک‌ ذره PM2.5 است. اما موضوع مهم «بار»ی است که این ذرات حمل می‌کنند، یعنی فلزات سنگین، ترکیبات آلی سمی و اندوتوکسین‌ها.

مگنتیت‌ها یا ذرات اکسید آهن، در شمار همین ذرات قرار می‌گیرند که البته خاصیت مغناطیسی هم دارند. البته مگنتیت به مقدار بسیار ناچیز و طبیعی در مغز وجود دارد، با شکلی دندانه‌دار و نامنظم. اما تحقیقات نشان می‌دهد مگنتیت‌های یافت شده در مغز افراد شهرنشین، شکلی «کروی» و صیقلی دارند.

سد خونی-مغزی (Blood-Brain Barrier) یکی از نفوذناپذیرترین موانع بیولوژیکی در بدن انسان است که وظیفه دارد محیط استریل مغز را از سموم موجود در خون جدا نگه دارد. اما تحقیقات نشان می‌دهند که آلاینده‌ها راهکارهای پیچیده‌ای برای شکستن این سد یافته‌اند.

۱. مسیر مستقیم از بینی به مغز: در روش اول؛ ذرات معلق سد خونی-مغزی را کاملاً دور می‌زنند. عصب بویایی تنها بخشی از سیستم عصبی مرکزی محسوب می‌شود که در تماس مستقیم با دنیای بیرون قرار دارد.

مقصد اول نانوذرات «پیاز بویایی» است، اما آنجا متوقف نمی‌شوند و به‌سرعت به سمت مرکز تصمیم‌گیری یعنی قشر پیشانی و مرکز حافظه یا همان هیپوکامپ حرکت می‌کنند. مثل‌اینکه مسیری مستقیم و بدون بازرسی از لوله‌اگزوز اتوبوس تا هارد درایوِ خاطرات شما وجود داشته باشد.

۲. وقتی التهاب، دروازه را از داخل باز می‌کند: در روش دوم وقتی ذرات معلق یا فلزی وارد ریه می‌شوند، سیستم ایمنی بدن را تحریک می‌کنند. سربازان دفاعی ریه (ماکروفاژها) برای مبارزه با این ذرات، پیام‌رسان‌های شیمیایی به نام «سیتوکین‌های التهابی» را به سراسر بدن می‌فرستند. این پیام‌ها به دیواره‌های سد خونی-مغزی می‌رسند و باعث التهاب آن می‌شوند.

حالا دروازه‌ها باز شده‌اند و نه‌تنها ذرات سمی، بلکه سلول‌های ایمنی خشمگین و مواد مضر موجود در خون که هرگز نباید به مغز می‌رسیدند، وارد حریم نورون‌ها می‌شوند.

حالا که ذرات معلق و نانوذرات فلزی از سد خونی-مغزی عبور کرده‌اند، چه اتفاقی می‌افتد؟ برخلاف تصور اولیه، این ذرات به‌سادگی جایی نمی‌نشینند و ورودشان مجموعه‌ای از واکنش‌های زیستی را فعال می‌کند که به‌تدریج تعادل طبیعی مغز را بر هم می‌زند و مسیر آسیب را هموار می‌کند.

درون مغز، سلول‌هایی به نام «میکروگلیا» وجود دارند که در حالت عادی نقش باغبان و نگهبان را ایفا می‌کنند. آن‌ها از نورون‌ها مراقبت کرده و ضایعات را پاک‌سازی می‌کنند. اما وقتی آلاینده‌ها وارد می‌شوند، یا سیگنال‌های التهابی از ریه به مغز می‌رسند، میکروگلیاها ذرات آلاینده را با باکتری یا ویروس اشتباه می‌گیرند و وارد فاز بیش‌فعالی می‌شوند.

هم‌زمان با این جنگ داخلی، فرایند پاک‌سازی مغز مختل می‌شود. یکی از معتبرترین پژوهش‌ها در این زمینه توسط دانشگاه پنسیلوانیا انجام شد که بافت مغز ۶۰۰ انسان فوت شده را بررسی کرد. نتایج نشان داد که آلودگی هوا باعث می‌شود سیستم دفع زباله مغز از کار بیفتد.

نتایج این تحقیق عددی نگران‌کننده را هم نشان می‌دهد: با افزایش هر یک میکروگرم ذرات معلق در هر مترمکعب هوا، احتمال مشاهده‌ی آسیب‌های پیشرفته‌ی آلزایمر حدود ۱۹ درصد بیشتر می‌شود.

ادوارد لی، پژوهشگر ارشد این مطالعه، توضیح می‌دهد که نقش آلودگی هوا به اینجا ختم نمی‌شود: «آلودگی هوا فقط خطر ابتلا را افزایش نمی‌دهد؛ اگر بیماری آغاز شده باشد، روند پیشرفت آن را هم تندتر می‌کند.»

وقتی از آلودگی هوا حرف می‌زنیم، معمولاً ذهن همه می‌رود سمت دود و ذرات معلق. اما در کنار آن‌ها، یک عامل کمتر دیده‌شده هم وجود دارد که می‌تواند حتی خطرناک‌تر باشد: گاز اوزون.

اوزون از واکنش نور خورشید با دود اگزوز خودروها شکل می‌گیرد. این گاز به‌شدت واکنش‌پذیر است و وقتی وارد بدن می‌شود، می‌تواند به سلول‌ها آسیب جدی بزند.

درواقع این گاز موجی از آسیب شیمیایی در سراسر بدن ایجاد می‌کند که مغز، به‌ویژه در بلندمدت، توان خنثی‌کردنش را ندارد. به همین دلیل، اوزون می‌تواند حتی از ذرات معلق هم مخرب‌تر عمل کند.

آلودگی هوا علاوه بر شیمی مغز؛ به زیرساخت‌های فیزیکی آن هم ضربه می‌زند. ذرات معلق و گازهای ناشی از دود، به‌تدریج دیواره‌ی رگ‌ها را سفت و تنگ می‌کنند. در مغز، که با شبکه‌ای بسیار ظریف از رگ‌های باریک تغذیه می‌شود، این تغییرات پیامدهای جدی دارد.

فرد متوجه این سکته‌ها نمی‌شود، اما با هر سکته کوچک، بخشی از توانایی پردازش ذهنی‌اش را از دست می‌دهد. تحلیل‌هایی جهانی تأیید می‌کنند که همبستگی آلودگی هوا با دمانس عروقی حتی از خود آلزایمر هم قوی‌تر است، چرا که مکانیسم آسیب به رگ‌ها مستقیم‌تر و سریع‌تر عمل می‌کند.

شاید دردناک‌ترین بخش این پرونده، مربوط به کسانی باشد که نه سیگار می‌کشند، نه الکل می‌خورند و نه شغلی پراسترس دارند: کودکان و حیوانات خانگی.

منتقدان همیشه می‌گفتند: «از کجا معلوم که زوال عقل به‌خاطر رژیم غذایی بد یا سبک زندگی نباشد؟» دکتر لیلیان کالدرون-گارسیدونیاس در مکزیکوسیتی، یکی از آلوده‌ترین شهرهای جهان، پاسخی برای این سؤال یافت که قلب هر شنونده‌ای را به درد می‌آورد.

او مغز سگ‌های ولگرد و خانگی را که در هوای آلوده این شهر زندگی می‌کردند، کالبدشکافی کرد. سگ‌ها سبک زندگی انسانی ندارند، اما همان هوا را تنفس می‌کنند. نتایج اتوپسی نشان داد که مغز این سگ‌ها پر از پلاک‌های آمیلوئید و رسوبات فلزی بود؛ دقیقاً شبیه مغز انسان‌های مبتلا به آلزایمر. این یافته، «حلقه مفقوده» بود که ثابت کرد آلودگی هوا به‌تنهایی و فارغ از سبک زندگی، می‌تواند مغز را تخریب کند.

در آن‌سوی اقیانوس، در بارسلونا، پروژه BREATHE روی دانش‌آموزان زنده نشان داد که این آسیب‌ها فقط زیر میکروسکوپ دیده نمی‌شوند، بلکه در کارنامه مدرسه هم نمود دارند. کودکانی که مسیر خانه‌شان آلوده‌تر بود، رشد «حافظه کاری» بسیار کندتری داشتند. گویی هوای آلوده، پتانسیل نبوغ را پیش از شکوفایی می‌خشکاند.

معمولاً مناطقی که آلودگی بالایی دارند (نزدیک کارخانه‌ها و بزرگراه‌ها)، محل زندگی اقشار کم‌درآمدتر جامعه هستند. این افراد ممکن است تغذیه ضعیف‌تری داشته باشند، استرس بیشتری تحمل کنند و دسترسی کمتری به خدمات درمانی داشته باشند؛ عواملی که همگی دشمن مغز هستند.

پس آیا ممکن است آلودگی هوا صرفاً یک «متغیر مزاحم» فقر و مقصر اصلی باشد؟

نتایج این آنالیز پیچیده ثابت کرد که حتی وقتی عامل ثروت و طبقه اجتماعی (SES) را از معادله حذف کنیم، آلودگی هوا همچنان به‌عنوان یک عامل مستقل و قدرتمند، حافظه را تخریب می‌کند. به بیان دیگر، حتی اگر ثروتمندترین فرد شهر باشید ولی در مسیر وزش باد آلوده زندگی کنید، مغز شما در امان نیست.

 اما دود همراه همیشگی و پر سروصدایی هم دارد: ترافیک. ماشین‌هایی که دود می‌کنند، بوق هم می‌زنند. تحقیقات جدید نشان می‌دهند که آلودگی صوتی مزمن، سطح کورتیزول یا هورمون استرس را در بدن بالا می‌برد. کورتیزول برای مرکز حافظه مغز مثل سم عمل می‌کند.

دانشمندان متوجه شده‌اند که ترکیب «دود» و «صدا» اثر هم‌افزایی دارد؛ یعنی آسیبی که این دو با هم می‌زنند، بیشتر از جمع جبری آسیب هر کدام به‌تنهایی است. صدای ترافیک سیستم عصبی را در حالت آماده‌باش و استرس نگه می‌دارد و هم‌زمان، ذرات معلق سد خونی-مغزی را ضعیف می‌کنند.

آیا وقتی پنجره‌ها را می‌بندیم، در امان هستیم؟ متأسفانه خیر. ما ۹۰ درصد عمرمان را در محیط‌های بسته می‌گذرانیم و کیفیت هوای داخل (IAQ) مستقیماً بر تیزهوشی و درآمد ما اثر می‌گذارد.

محققان دانشگاه هاروارد برای اثبات این موضوع، کارمندان را در دو محیط متفاوت آزمایش کردند: یک دفتر کار معمولی و یک دفتر کار «سبز» با تهویه عالی و سطح پایین دی‌اکسیدکربن و مواد شیمیایی متصاعد شده از مبلمان.

علاوه بر این، ذرات PM2.5 خیابان نیز به داخل نفوذ می‌کنند. تحقیقات جهانی نشان داده که در روزهای آلوده، سرعت واکنش کارکنان کاهش می‌یابد و دقت آن‌ها در آزمون‌های شناختی افت می‌کند. این یافته‌ها ثابت می‌کند که سرمایه‌گذاری روی سیستم‌های فیلتراسیون هوا در محیط کار، نه یک هزینه اضافی، بلکه یک استراتژی اقتصادی هوشمندانه برای داشتن نیروی کاری باهوش‌تر و کارآمدتر است.

آن احساس گیجی و خواب‌آلودگی در جلسات طولانی بعدازظهر، همیشه به‌خاطر خستگی نیست؛ گاهی مغز شما دارد به کمبود هوای پاک اعتراض می‌کند.

با تمام این تفاسیر، آیا ما محکوم به زوال هستیم؟ آیا آسیب‌ها ابدی‌اند؟ خوشبختانه، مغز انسان انعطاف‌پذیر است و تجربه‌ی کشورهای مختلف نشان می‌دهد که با کاهش آلودگی، می‌توان سرعت افت توان ذهنی را کم کرد.

برای مثال چین که سال‌ها با بحران آلودگی هوا دست‌وپنجه نرم می‌کرد، از سال ۲۰۱۳ برنامه سخت‌گیرانه‌ای برای کاهش آلودگی اجرا کرد. تحلیل داده‌های سلامت و بازنشستگی چین (CHARLS) نشان داد که با کاهش غلظت ذرات معلق و اکسیدهای نیتروژن، سرعت زوال شناختی در سالمندان کاهش‌یافته است. به بیان ساده، هوای پاک توانست ترمز پیری مغز را بکشد..

در آمریکا هم نتایج مشابهی به دست آمد. پژوهشی در سال ۲۰۲۱ نشان داد زنانی که در مناطق با هوای رو به بهبود زندگی می‌کردند، تا ۲۶ درصد کمتر در معرض دمانس بودند؛ اثری که به تحصیلات یا درآمد ربطی نداشت.

لندن هم با اجرای طرح ULEZ (منطقه‌هایی با انتشار بسیار کم آلاینده) توانست دی‌اکسید نیتروژن را در مرکز شهر ۴۴ درصد کم کند. مدل‌سازی‌های امپریال کالج نشان می‌دهد که این تصمیم حیاتی، در سال‌های آینده از هزاران مورد اختلال شناختی جلوگیری خواهد کرد.

مرور ده‌ها پژوهش و انبوهی از داده‌ها ما را به یک جمع‌بندی روشن می‌رساند: آلودگی هوا فقط یک مشکل زیست‌محیطی نیست و آسیب‌های ناشی از آن توان فکرکردن، یادگرفتن و حتی شکل‌گیری احساسات انسانی را نشانه می‌گیرد. از جنینی که پیش از تولد با مواد سمی تماس پیدا می‌کند، تا سالمندی که برای نگه‌داشتن خاطراتش تلاش می‌کند، هیچ‌کس بیرون از این چرخه نیست.

بااین‌حال، این مسیر از پیش تعیین نشده و تجربه‌ی شهرهایی مثل لندن و پکن نشان می‌دهد که تصمیم‌های قاطع برای پاک‌تر کردن هوا، اثر فوری و واقعی بر سلامت ذهن دارند.