Длительное воздействие повышенных уровней радона в жилых домах может быть связано с изменениями в развитии мозга у детей и подростков. К такому выводу пришли исследователи, обнаружив, что у молодых участников с более высоким хроническим воздействием этого газа наблюдались измененные паттерны мозговых волн при выполнении задач на внимание и решение конфликтной информации. Эти изменения также были связаны с точностью и скоростью выполнения заданий.
Радон — бесцветный и не имеющий запаха газ, который образуется при естественном распаде радиоактивных материалов в земле. Он известен как одна из основных причин рака легких, однако его возможное влияние на развитие мозга изучено значительно меньше. Поскольку радон способен проникать в дома и накапливаться в помещениях, дети считаются особенно уязвимой группой, так как их мозг продолжает активно развиваться.
По оценкам, примерно в одном из пятнадцати домов в США концентрация радона в помещении превышает пороговые значения, при которых Агентство по охране окружающей среды рекомендует принимать меры. При этом многие семьи не проводят тестирование жилья на наличие этого газа.
Как проводилось исследование
В исследовании участвовали почти 60 детей и подростков в возрасте от 6 до 14 лет. Чтобы оценить уровень домашнего облучения, родители размещали краткосрочные наборы для тестирования радона на самом нижнем пригодном для проживания уровне дома на несколько дней. Затем ученые рассчитали индекс воздействия на основе лабораторных результатов и числа лет, которые ребенок прожил в этом доме.
Для изучения работы мозга участники выполняли специальное компьютерное задание, известное как задача Саймона, во время обследования с помощью магнитоэнцефалографии. Этот метод позволяет безопасно регистрировать слабые магнитные поля, возникающие при электрической активности мозга, и отслеживать быстрые изменения мозговых волн с точностью до миллисекунд.
Во время задания на экране появлялся ряд из трех цифр, и ребенок должен был нажать кнопку, соответствующую одной цифре, отличающейся от двух других. В некоторых случаях расположение целевой цифры на экране не совпадало с правильной кнопкой ответа, что требовало подавить автоматическую реакцию на положение объекта и сосредоточиться на его значении.
Что обнаружили ученые
Исследователи выявили связь между воздействием радона и изменениями активности мозга в диапазонах альфа-, тета- и гамма-волн. Эти изменения затрагивали несколько нейронных сетей, в том числе затылочные и моторные области, отвечающие за зрительную обработку информации и планирование движений. Это может указывать на влияние фонового облучения на то, как мозг обрабатывает визуальные сигналы и преобразует их в действия.
Другие изменения были зафиксированы в префронтальной коре, которая играет ключевую роль в внимании и сложном мышлении. В нескольких лобных областях у детей с более высоким воздействием радона наблюдались более слабые ответы мозговых волн во время сложных этапов задания, но при этом аномально сильная активность во время простых базовых этапов.
Авторы полагают, что такая картина может напоминать механизм биологической компенсации, который часто наблюдается у пожилых людей при возрастных нейрокогнитивных изменениях. Иными словами, мозгу этих детей приходилось тратить больше ресурсов уже на простые этапы, из-за чего на более сложные задачи оставалось меньше возможностей.
Данные также показали, что воздействие радона может менять обычную траекторию развития нейронных сетей внимания. У детей и подростков с типичным развитием реакции мозга, отвечающие за решение пространственных конфликтов, обычно становятся более точными и эффективными с возрастом. Однако у участников с наиболее высоким воздействием радона эти возрастные изменения в ряде ключевых областей были сглажены или даже обращены вспять.
Изменения в активности мозга сопровождались и поведенческими различиями. Исследователи установили, что измененные электрические реакции мозга выступали связующим звеном между воздействием радона и временем реакции участников. Младшие дети с высоким уровнем воздействия особенно сильно опирались на некоторые лобные области мозга, но при этом все равно справлялись с заданием хуже сверстников с более низким воздействием.
Ограничения и дальнейшие шаги
Авторы отмечают, что использованные коммерческие тесты отражали уровень радона лишь за несколько дней, тогда как его концентрация может меняться из-за погоды, открытых дверей и вентиляции. Кроме того, исследование не учитывало уровень облучения в школах или предыдущих местах проживания детей.
Для уточнения выводов необходимы более крупные и длительные исследования, которые позволят проследить, как меняются мозговые сети детей на протяжении многих лет при постоянном воздействии радона. Также требуется дополнительная работа, чтобы выяснить, связаны ли выявленные ранние нейронные различия с такими состояниями, как синдром дефицита внимания и гиперактивности, в более долгосрочной перспективе.
