Dümmer durch Feinstaub und Co?

Macht Luftverschmutzung dumm? Eine hohe Belastung mit Feinstaub, Stickoxiden und Co kann möglicherweise auch die geistigen Leistungen beeinträchtigen. Indizien dafür liefert nun eine Studie aus China. Dort schnitten Menschen aus Gebieten mit hoher Luftbelastung in verbalen und mathematischen Tests überdurchschnittlich schlecht ab. Dieser Effekt war umso stärker, je länger die Belastung anhielt und je älter die Probanden waren, wie die Forscher berichten.

Dass Feinstaub, Stickoxide und andere Luftschadstoffe unserer Gesundheit schaden, ist nicht neu. Wer in Städten mit „dicker Luft“ lebt, der leidet im Schnitt häufiger an Herz-Kreislauf-Krankheiten, Lungen- und Atemwegs-Erkrankungen, Asthma und auch Schlaflosigkeit. Weltweit sterben nach jüngsten Schätzungen 4,5 Millionen Menschen vorzeitig durch solche Schadstoff-bedingen Erkrankungen.

Und noch etwas haben schon mehrere Studien zutage gefördert: Feinstaub und Co können auch unser Gehirn schädigen. Vor allem bei älteren Menschen erhöhen sie das Risiko für stille Hirninfarkte und lassen das Gehirn schrumpfen.

Staatliche Leistungstests als Hilfsmittel

Doch wie wirkt sich diese Schädigung des Gehirns konkret aus? Das haben nun Xin Zhang von der Normal-Universität Peking und seine Kollegen näher untersucht. Für ihre Studie werteten sie Daten des staatlichen chinesischen Luftmessnetzes für die täglichen und langfristigen Konzentrationen von Feinstaub, Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid in 86 Städten und 162 Landkreisen aus.

Diese Daten kombinierten die Forscher mit Ergebnissen der regelmäßigen Tests der kognitiven Leistung, die die chinesische Regierung regelmäßig mit repräsentativ ausgewählten Einzelpersonen und Familien in ganz China durchführen lässt. Diese Tests enthielten in den Jahren 2010 und 2014 die gleichen kognitiven Module, wie die Forscher berichten: 24 standardisierte Mathematikfragen und 34 Worterkennungs-Fragen.

Schlechteres Abschneiden in „dicker Luft“

Die Frage der Wissenschaftler war nun: Hatten Menschen in Gebieten mit hoher Luftverschmutzung bei diesen Tests schlechter abgeschnitten als der Durchschnitt? Sollte dies trotz gleichen Alters, gleicher Bildung und Berücksichtigung weiterer möglicher Einflussfaktoren der Fall sein, könnte dies ein Hinweis auf eine Beeinträchtigung der geistigen Leistungen durch die Luftverschmutzung sein, wie sie erklären.

Abschneiden in verbalen Tests in Bezug auf den Luftverschmutzungsindix (API) bzw. die Dauer der Belastung. © Zhang et al. /PNAS

Und tatsächlich: „Die Belastung mit Luftschadstoffen ist mit niedrigeren Punktwerten vor allem bei den verbalen Aufgaben verknüpft“, berichten Zhang und seine Kollegen. „Der Effekt wird dabei umso stärker, je länger die Menschen der belasteten Luft ausgesetzt waren.“ So sanken die verbalen Testwerte um rund 0,287 Punkte, wenn der Luftverschmutzungsindex sieben Tage lang eine Standardabweichung höher lag. Hielt diese höhere Verschmutzung aber drei Jahre an, sanken die Testwerte der Probanden um 1,132 Punkte gegenüber dem Durchschnitt, so die Forscher.

Ähnliche Trends traten auch in den Mathematik-Tests zutage, dort war der Zusammenhang zur Luftverschmutzung aber weniger stark ausgeprägt, so die Forscher. Generell waren in beiden Testbereichen Männer stärker betroffen als Frauen.

Im Alter wird es schlimmer

Der Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und schlechten Testergebnissen scheint sich zudem mit dem Alter zu verstärken. Je älter die Probanden aus den stark belasteten Gebieten waren, desto ausgeprägter waren ihre Defizite in den verbalen Testaufgaben, wie die Forscher berichten. Dabei zeige sich dieser Effekt bei gebildeten Männern später als bei Männern mit nur rudimentärer Schulbildung.

„Wir liefern damit Belege dafür, dass der Effekt der Luftverschmutzung auf das Abschneiden bei verbalen Tests mit dem Alter stärker wird“, sagen Zhang und seine Kollegen. Interessanterweise trat diese altersabhängige Verschlechterung bei Frauen jedoch kaum auf. Die Wissenschaftler vermuten, dass dies mit geschlechtsspezifischen Unterschieden in der Hirnfunktion zusammenhängt. Doch über welche biologischen Mechanismen die Luftverschmutzung die Denkleistungen beeinträchtigt -egal ob bei Männern oder Frauen, ist bisher noch unklar.

Folgenschwerer als bisher gedacht?

Dennoch sind diese Ergebnisse nach Ansicht der Forscher durchaus Grund zur Beunruhigung – und zum Handeln: „Angesichts der Tatsache, dass die kognitive Leistung gerade bei Älteren entscheidend für die Bewältigung ihres täglichen Lebens und das Treffen wichtiger Entscheidungen ist, könnten die Schäden des alternden Gehirns durch die Luftverschmutzung beträchtliche gesellschaftliche und wirtschaftliche Auswirkungen haben“, konstatieren Zhang und sein Team.

Doc dagegen ließe sich etwas tun: Wenn in China die mittlere Feinstaubbelastung auf die für die USA geltenden Grenzwerte gesenkt werden würde, könnte dies dem kognitiven Abbau entgegenwirken, sagen die Forscher. Ihren Berechnungen nach würden dann die durchschnittlichen Testwerte der Bevölkerung in den verbalen Tests um 2,41 Punkte und in den Mathematik-Aufgaben um 0,39 Punkte ansteigen. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018; doi: 10.1073/pnas.1809474115)

(Proceedings of the National Academy of Sciences, 28.08.2018 – NPO)