C’est l'une des premières études longitudinales de ce type, à démontrer que la pollution atmosphérique quotidienne, même dans des limites jusque-là considérées comme tolérables et non nocives pour la santé, peut en réalité altérer les schémas de développement du cerveau jusqu’à l’adolescence. A minima. Ces conclusions d'une équipe de scientifiques de la Keck School of Medicine de l'University of Southern California (USC, Los Angeles), publiées dans la revue Environment International, viennent alourdir le corpus croissant de données sur les méfaits de la pollution sur la santé, et envoient à nouveau un signal d’alarme aux politiques et autorités sanitaires du monde entier.
De nombreuses études aujourd’hui ont documenté les effets néfastes de la pollution de l'air, c'est pourquoi des régulateurs tels que l'Environmental Protection Agency (EPA) aux Etats-Unis, fixent, dans tous les pays ou presque, des limites sur les émissions. Cependant, les dernières recherches révèlent que des niveaux de pollution jusque-là considérés comme sans danger peuvent, en réalité, augmenter le risque de problèmes de santé, notamment de santé cérébrale.
Les cerveaux se développent différemment lorsqu'ils sont exposés à la pollution
L’étude qui se concentre sur les effets de la pollution sur la fonction cérébrale à partir des données d'analyse cérébrale de plus de 9.000 participants à l'étude Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD), est la plus large jamais réalisée sur la santé cérébrale des jeunes. Pour explorer le lien entre la pollution de l'air et le développement du cerveau, l’équipe a analysé les IRM fonctionnelles de 9.497 participants âgés alors de 9 à 10 ans. Un sous-ensemble de ces participants a repassé des scintigraphies 2 ans plus tard, ce qui a permis aux chercheurs d’analyser l’évolution de la connectivité cérébrale au fil du temps. Les chercheurs ont particulièrement examiné les réseaux cérébraux saillants, fronto-pariétaux et du mode par défaut, ainsi que les connexions dans l'amygdale et l'hippocampe, des régions clés du cerveau connues pour être impliquées dans les émotions, l'apprentissage, la mémoire et d'autres fonctions cognitives complexes. Les données de la qualité de l'air sur le lieu de résidence de chaque enfant participant ont été rapprochées de ces données d’imagerie, grâce à des outils statistiques avancés. L’analyse montre que :
- les enfants et les jeunes exposés à des niveaux plus élevés polluants atmosphériques, présentent des changements de connectivité entre les différentes zones du cerveau ;
- dans certaines zones ces patients exposés présentent plus de connexions que la normale, dans d'autres zones, le nombre de connexions est réduit ;
- cet écart de nombre de connexions dans différentes zones du cerveau révèle une anomalie de développement cérébral;
une exposition plus élevée aux PM2,5 est liée à des augmentations relatives de la connectivité fonctionnelle entre les régions ;
alors qu'une plus grande exposition au NO2 induit des diminutions relatives de la connectivité ;
l'exposition à des niveaux plus élevés d'O3 est quant à elle associée à plus de connexions dans le cortex cérébral, mais à moins de connexions entre le cortex et d'autres régions, dont l'amygdale et l'hippocampe ;
ces observations valent même après prise en compte de facteurs de confusion possibles, dont le sexe, l’origine ethnique, le niveau d’études des parents, le revenu du ménage, l'emplacement urbain vs rural de la résidence et même la saisonnalité (car la pollution de l'air varie entre les mois d'hiver et d'été).
« Un écart dans n'importe quelle direction par rapport à une trajectoire normale de développement cérébral, les réseaux cérébraux soient trop connectés ou pas assez connectés est obligatoirement néfaste », précise l’auteur principal, Devyn L. Cotter, chercheur en neurosciences à la Keck School.
La communication entre les différentes régions du cerveau nous permet de fonctionner, c'est-à-dire de récupérer et analyser les données de notre environnement, de penser, de ressentir et de décider. Et, soulignent les auteurs, ces liens critiques déterminants pour le développement cognitif et émotionnel, normal ou atypique, se développent entre 9 et 12 ans.
Pollution et changements de connectivité cérébrale : la qualité de l'air contribue à des changements dans les réseaux cérébraux pendant cette période critique, ces changements constituant un biomarqueur précoce d'un risque accru de problèmes cognitifs et émotionnels plus tard dans la vie.
Au nombre des effets sanitaires possibles de la pollution, figurent son impact sur la santé du cerveau,
au même titre que sur la santé pulmonaire ou la santé cardiométabolique. D’autant que même à des niveaux relativement faibles (ici aux États-Unis), la pollution entraîne déjà des effets significatifs sur le cerveau.
En résumé, c'est un appel documenté aux politiques, à revoir de manière plus rigoureuses les normes admissibles.
Les chercheurs analysent actuellement de manière plus précise la composition des différents polluants atmosphériques dans l’objectif de décrypter les processus par lesquels ils causent ces dommages au cerveau- ce qui pourrait aussi aider à affiner davantage la réglementation.
Source: Environment International 7 June, 2023 DOI: 10.1016/j.envint.2023.108001 Effects of ambient fine particulates, nitrogen dioxide, and ozone on maturation of functional brain networks across early adolescence
- Plus sur Pollution et santé
- Lire aussi : POLLUTION : Elle embrouille aussi la cognition