這些數字令人吃驚。 據美國疾病控制和預防中心稱，與十年前相比，美國1.8和2006之間的2008百萬兒童被診斷為發育障礙。 在此期間，自閉症的患病率攀升近300％，而注意力缺陷多動障礙的患病率則增加了33％。 CDC的數據也表明了這一點 10 15％ 在美國出生的所有嬰兒都有某種類型的神經腦血管發育障礙。 還有更多的神經系統疾病不會升級到臨床診斷水平。
而且不只是美國這種損傷影響了全世界數百萬兒童。 南丹麥大學的Philippe Grandjean和哈佛大學公共衛生學院的Philippe Grandjean以及紐約西奈山伊坎醫學院的Philip Landrigan - 這個領域的醫生和傑出的研究人員 - 描述了這種情況作為“大流行”。
雖然早期和更加刻苦的診斷解釋了一些記錄在案的增加，但它沒有解釋所有這些，說 Irva Hertz-Piccioto，環境與職業健康教授，加州大學戴維斯分校，MIND研究所所長。 Grandjean和Landrigan將30的遺傳因素歸因於40百分比的病例。 但是，一項重要且不斷增長的研究表明，暴露於環境污染物與兒童神經系統疾病的令人不安的上升有關。
究竟是怎麼回事？ 我們能做些什麼呢？
化學品和腦
一些化學品 - 領導, 水銀 西蒙弗雷澤大學（Simon Fraser University）健康科學教授布魯斯·蘭菲爾（Bruce Lanphear）說，長期以來，有機磷農藥一直被認為是對兒童神經系統健康產生持久影響的有毒物質。 雖然含鉛塗料現在在美國被禁止使用，但它仍然存在於許多家庭中，並且仍然在世界其他地方使用。 兒童也可能接觸到玩具中使用的油漆，色素和金屬中的鉛，即使這些用途是美國法律禁止的（請記住 托馬斯坦克引擎），並通過受污染的土壤或其他環境暴露以及來自 鉛用作柔軟劑的塑料. 水星 暴露源包括一些魚類，空氣污染和舊的含汞溫度計和恆溫器。 雖然已經做了很多努力來減少和消除這些風險，但人們仍然擔心，特別是因為我們現在認識到，在極低的水平下可能會產生不利影響。
但科學家們現在也發現室外空氣中常見的化學物質 - 包括汽車尾氣和細顆粒物質的成分 - 以及室內空氣和消費品也可能對產前大腦發育產生不利影響。
阻燃劑，塑料和個人護理以及其他家用產品中的化學品屬於Lanphear列表，作為其神經發育影響的關注目標。
琳達·伯恩鮑姆，環境健康科學研究所和美國國家毒理學計劃的主任說，這提示荷爾蒙的變化也越來越懷疑的化學物質有神經系統的影響。 在目前正在審查被稱為已在座墊泡沫，電子等產品廣泛應用於多溴二苯醚阻燃劑發生在生命的早期神經系統影響的化學品; 鄰苯二甲酸酯，廣泛用作增塑劑和合成香料; 聚碳酸酯塑料原料雙酚A，俗稱BPA; 全氟化合物，其應用包括抗污，防水，耐油脂塗料; 和各種農藥。
精確編舞
正如Grandjean和Landrigan解釋的那樣，胎兒不能很好地抵禦可以輕易通過胎盤的環境化學物質。 他們說，體外研究證明，神經乾細胞對神經毒性非常敏感在過去的30到40年代，科學家們已經開始認識到兒童和嬰兒比化學暴露更容易受到化學暴露的影響。 嬰兒的大腦也容易受到這些污染物的侵害。 在發育的早期階段 - 產前和嬰儿期 - 腦細胞很容易被工業化學品和其他神經毒物破壞。 這種干擾可以影響大腦在結構和功能上的發展 - 導致持久不良後果的效果。
“大腦對外界刺激非常敏感，”Grandjean說。
從歷史上看，化學神經毒性在成人中進行了檢查 - 通常是通過高水平的職業暴露。 然而，在過去的30到40年代，科學家們已經開始認識到兒童和嬰兒比成人更容易受化學暴露的影響。 還發現，在生命早期非常低的暴露水平可以產生深遠和持久的影響。
另一項重要發現是，了解嬰兒或兒童如何受到化學品接觸的影響遠遠不僅僅是計算對身體較小的人的潛在影響。 還必須考慮發展階段和接觸時間。 大腦發育的早期階段涉及“非常精確的編舞”，解釋說 弗雷德里卡佩雷拉，哥倫比亞大學Mailman公共衛生學院環境健康科學教授。 “在這個階段，任何能夠破壞[大腦]化學反應的化學物質都會造成極大的破壞，”她說。
例如，解釋 德博拉·庫拉施在醫學卡爾加里卡明大學醫學院助理教授誰在大腦發育的早期階段專門從事神經學研究， - 當細胞變成神經元 - “時機決定了目的地。”
Kurrasch最新研究BPA神經發育影響的研究結果說明了她的意思。 在一個 研究發表於1月2015Kurrasch及其同事研究了對BPA和常見BPA替代品雙酚S的神經發育的影響。具體而言，他們調查了BPA和BPS的暴露水平 - 與其社區當地飲用水供應中的水平相當 - 可能會影響神經元的發育。斑馬魚處於與人類懷孕的第二個三個月相當的階段，當神經元形成並移動到大腦中的正確位置時。
很多人被他們的大腦發育影響審查化學品的出現與激素對大腦健康發展所必需的功能，干擾行動。“這是因為如果他們的巴士到他們需要在獲取時，”Kurrasch說。 接觸雙酚A後BPS它是那樣的話，解釋Kurrasch，“兩倍多的神經元有一個早班車上一半多了一晚總線上。”研究人員發現，這些風險似乎改變神經的發育 - 神經 - 中的方式，導致魚類變得異常活躍。 這樣的改變，由一個在這種情況下產生的“雙酚A很有點”可能會造成永久性的影響，Kurrasch說。
許多受到嚴格審查的化學物質對大腦發育的影響 - 雙酚A，鄰苯二甲酸鹽，全氟化合物，溴化阻燃劑和其中的各種殺蟲劑 - 似乎都是通過乾擾健康大腦發育所必需的激素的功能起作用的。 其中包括甲狀腺激素，它調節大腦中涉及各種重要功能的部分，包括繁殖，睡眠，口渴，進食和青春期。
在懷孕的頭三個月，胎兒沒有製造自己的甲狀腺激素，說 托馬斯佐勒，馬薩諸塞大學阿默斯特分校，細胞和發育內分泌實驗室主任。 如果環境暴露於多氯聯苯或高氯酸鹽等物質會干擾這一時期母親的甲狀腺激素 - 例如水污染可能會發生 - 這反過來會影響她的孩子在大腦發育的關鍵階段。
Zoeller說，在內分泌干擾化學品暴露的背景下要考慮的另一件事是美國有相當一部分育齡婦女有一些碘缺乏可能會抑制其甲狀腺激素。 雖然這些缺陷可能不會引起臨床不良反應，但它們可能足以損害胎兒神經發育。 “影響可能發生在遠低於安全標準的水平，”佐勒說。 這些女性可能會對環境有很多化學物質，可能會影響甲狀腺激素，其中包括多溴二苯醚，多氯聯苯，雙酚A，各種殺蟲劑，全氟化合物和 某些鄰苯二甲酸鹽.
在空氣中的東西
一種特別涉及懷疑會損害兒童大腦發育的化學物質的來源是空氣污染，它是各種化學物質和顆粒物質的複雜混合物。
越來越多的研究表明，空氣中的污染物可以對早期的神經發育和behavior.Perera和同事微妙但顯著影響最近調查暴露於多環芳烴，空氣污染的化石燃料相關的組件之間的聯繫，並 多動症的發病率 在9歲的人。 他們的研究發現，懷孕期間暴露於高水平PAH的母親患ADHD兒童的可能性是患有ADHD症狀的兒童的五倍，並且患有ADHD症狀的兒童比沒有這種暴露的兒童多5倍。 雖然這項研究是第一個建立這種聯繫的研究，但它加入了越來越多的研究，指出室外空氣污染物（包括多環芳烴）與兒童大腦健康和發育的不利影響之間存在聯繫。
綜觀空氣污染對大腦健康的影響是比較新的解釋 金伯利格雷，美國國立衛生研究院的健康科學管理員。 她說，研究越來越多地表明空氣污染物會對早期神經發育和行為產生微妙但顯著的影響。 除了產前PAH暴露與腦功能受損之間的聯繫外，研究人員現在還在研究黑碳，揮發性有機化合物和細顆粒物質（以及空氣污染的其他組成部分）與自閉症和智商降低等缺陷之間的潛在聯繫。
在 研究發表於12月2014， Marc Weisskopf哈佛大學公共衛生學院環境與職業流行病學副教授及其同事研究了母親暴露於高濃度細顆粒物質（PM2.5，直徑或更小的2.5微粒）的兒童，特別是在妊娠晚期懷孕。 該研究涉及居住在美國各地的1,000參與者，並發現這些兒童被診斷患有自閉症的可能性是母親僅有這種暴露水平較低的兒童的兩倍。 暴露於較大的顆粒 - 在2.5和10微米之間（所謂的PM10） - 似乎與增加自閉症的風險無關。
最近關於環境暴露於發育神經毒物的一個令人不安的問題是，這種化合物的暴露程度是多少以及這些化合物無處不在。“從流行病學的角度來看，這非常重要”，因為它“聚焦於母親的暴露”。 Weisskopf說。 它還強調了時間和神經發育效應的重要性。 雖然許多其他因素可能導致孤獨症，Weisskopf解釋說，這項研究強化了環境暴露可以發揮作用的建議。 Weisskopf解釋說，看起來它是與這些影響相關的非常小的粒子增加了其他研究發現的東西：在影響大腦發育方面，可能看起來數量上很小的東西“非常重要”。
廣泛曝光
作為格氏和蘭德裡根指出，有關環境暴露發育神經毒物干擾最近的實現之一是曝光如何普遍似乎是與這樣的化合物的普及。 “更多的神經毒性的化學物質進入產品，”蘭德裡根說。
鄰苯二甲酸酯用作增塑劑 - 包括聚氯乙烯塑料 - 以及合成香料和許多個人護理產品，包含一類廣泛使用的化學物質，似乎對大腦發育有不利影響。 哥倫比亞大學Mailman公共衛生學院的研究人員最近發現，出生前暴露於某些鄰苯二甲酸鹽水平升高的兒童的智商分數平均在6和8分之間低於產前暴露較低的兒童。 IQ分數降低的兒童也似乎在工作記憶，感知推理和信息處理速度方面遇到麻煩。
“美國差不多每個人是暴露的。” - 羅賓WhyattThe鄰苯二甲酸酯在這項研究中，被稱為DNBP和DIBP檢查，在許多家庭用品被使用，其中包括 化妝品和化妝品， 其中香波，指甲油，唇膏，毛髮定型產品，肥皂，以及乙烯基織物和烘乾機。 與智商下降在研究相關的污染水平發現，該CDC報告的範圍內，其 全國健康與營養調查，全國范圍內正在進行的化學品接觸生物監測評估。 研究報告的共同作者說：“美國的每個人都會暴露出來。” 羅賓·懷特哥倫比亞大學醫學中心環境健康科學教授。
雖然智商下降可能聽起來很小， 帕姆因子理維克該研究的主要作者和Mailman學院的流行病學副教授指出，在人口 - 或課堂 - 水平上，這意味著智力水平較高的兒童較少，而能力較弱的兒童更多。 “整條曲線向下移動，”她解釋道。
“美國學習障礙協會健康兒童項目主任Maureen Swanson說：”五六個智商點可能聽起來不多，但這意味著更多的孩子需要特殊的教育課程，而且更少的人才有天賦。 “潛在的經濟影響是巨大的，”NIEHS的Birnbaum說。
壓力因子
Frederica Perera指出，導致兒童神經系統疾病的原因“非常複雜”。 除了解決各種促成因素的挑戰之外，雖然化學品的研究和監管通常同時考慮一種物質，但人們同時接觸多種化學物質。 羅切斯特大學環境醫學教授Deborah Cory-Slechta解釋說，在大腦發育過程中進一步增加這種複雜性是社會壓力“在大腦區域的同一部分”。 她和其他人正在尋找越來越多的證據 非化學壓力源 如孕產婦，家庭和社區的痛苦，可能會對自身或與神經毒性化學物質相結合，對早期大腦發育產生不良影響。
Birnbaum說化學品和非化學壓力因素之間的這種明顯的相互作用“非常令人擔憂並且非常重要”。
流行病學研究，Cory-Slechta解釋說，通常糾正所謂的混雜因素 - 可能影響被測量條件的其他條件。 她說，許多研究“顯然不能模擬人類環境中正在發生的事情。”她和她的同事希望做的是“在動物研究中重現人類社區正在發生的事情”，特別是在最易受傷害的社區中不利的社會壓力因素和大多數接觸化學污染物，包括鉛，農藥和空氣污染。
她說，鉛和壓力會影響大腦的同一部分，因此可以在生命的早期協同作用，從而產生大腦結構的永久性變化。 這些變化可能導致智商，學習和行為問題的降低。 假設我們想要停止傷害孩子的大腦，我們該如何進行？
Cory-Slechta的實驗室 目前正致力於在動物模型中復制壓力和慢性剝奪的條件，這將反映貧困社區所經歷的那些。 目的是更好地了解這些影響如何穿過胎盤並成為終身疾病的胎兒基礎。 她和她的同事們不僅正在研究暴露與神經發育之間的關聯，還研究影響發生的機制。
該怎麼辦？
假設我們想要停止傷害孩子的大腦，我們該如何進行？
重要的一步是提高我們確定哪些化學物質具有神經發育作用的能力。 Birnbaum說，快速篩查系統將是理想的，因為人們所接觸的化學品有很多 - 包括新發明的化學品。 而 這樣的程序 測試大量的化學物質迅速使用機器人技術已被美國國立衛生研究院，美國環保局和其他聯邦機構共同推出的，還有數以萬計的，可能是在使用，其中大部分都沒有這些效果得到了充分的測試。
在減少現有暴露方面，可以通過消費者選擇避免某些化學品。 但這通常很難，因為許多這些物質 - 如收據上的BPA - 在不帶成分標籤的產品中使用。 其他方面，包括空氣污染物，由於其無處不在或缺乏可用的替代品而變得更加困難。 而且，正如Maureen Swanson指出的那樣，這種選擇對於所有經濟層面的人來說都不一定可行，這會引發環境正義問題。
Grandjean和Landrigan指出了這一點 化學調控的美制缺乏完整的上市前毒性測試要求，在主動化學品安全方面做得不好。 “未經測試的化學品不應被認為對大腦發育是安全的，因此現有用途的化學品和所有新化學品必須進行發育神經毒性測試，”他們在發表於 “柳葉刀”.
雖然一些神經毒性的來源似乎已得到充分解決，但它們卻沒有。 例如，通過美國和其他地方的政策和公共衛生教育，在減少鉛暴露方面取得了相當大的進展。 然而，目前的理解是，幾乎任何數量的鉛暴露都會造成損害，並且有害暴露仍在繼續 - 特別是在仍然使用含鉛油漆和汽油的國家。 在美國，CDC為鉛預防計劃提供的資金是 急劇減少 在2012。
Cory-Slechta表示，當涉及到保護敏感的敏感發展大腦時，目前用於評估化學品風險和製定安全標準的措施不足。同時，世界各地的兒童 - 特別是在不太富裕的國家 - 繼續接觸工業排放物中釋放的危險神經毒物，廢物場所和童工。 實例比比皆是，包括亞洲和非洲各地電子產品回收中釋放的化學品暴露，採礦活動中的鉛和汞，農業殺蟲劑，以及受重金屬污染的產品，包括食品和 糖果.
Cory-Slechta表示，當涉及到保護敏感的敏感性大腦時，目前用於評估化學品風險和設定安全標準的措施不足。 “這應該是關於初級預防，但事實並非如此，”她說。
由於許多環境衛生倡導者認為美國聯邦對化學品的監管是充分的，美國許多美國國家最近都有這樣的規定 通過了自己的法律 保護兒童免受有害化學品接觸。 許多化學品涉及具有神經毒性作用的化學物質，特別是鎘，鉛和汞等重金屬化學物質。 儘管一些州開始在其立法中加入語言來保護孕婦免受化學危害，但這種接觸時間基本上沒有得到解決。
儘管我們現在知道的發育神經毒物很大，更多這樣的風險似乎比以往要發生的。 而且似乎有研究人員認為，這些風險都採取收費對世界兒童的廣泛協議。
“對我而言，很明顯我們必須建立一個不同的系統來更好地保護未來的大腦，”Grandjean說。
這篇文章最初出現在 Ensia
關於作者
伊麗莎白格羅斯曼是一位作家和記者伊麗莎白格羅斯曼是一位獨立的記者和作家，專門研究環境和科學問題。 她是作者 追逐分子，高科技垃圾，流域 等書。 她的作品也出現在各種刊物，包括 科學美國人，耶魯e360， 華盛頓郵報， TheAtlantic.com，沙龍， 國家， 和 瓊斯媽媽
本作者的書：
追逐分子：有毒產品，人類健康和綠色化學的承諾
作者：伊麗莎白格羅斯曼
