世界衛生組織的數據顯示，室外空氣污染每年導致數百萬人過早死亡。時間一長，吸入體內的霧霾微粒便可能引發心血管與肺部疾病，如肺癌和中風等。

這些空氣污染物對大腦也可能造成同樣嚴重的影響。過去十幾年來，無論是在動物還是人類身上，無論是在實驗室還是現實世界中，都顯示空氣污染與大腦相關疾病之間存在關聯，如焦慮、注意力缺乏、記憶力下降等等，且兒童似乎格外容易受到影響。

這裡的罪魁禍首可能是細顆粒物，即直徑小於2.5微米的空氣污染物（約為人類頭髮直徑的30分之一）。一旦被吸入體內，它們就能抵達肺部深處，進入血流，並隨之進入大腦。

細顆粒物直徑極小，足夠穿越為阻隔大型毒物分子而存在的血腦屏障，若細顆粒物由鼻子吸入，還可以通過鼻腔中的嗅覺神經進入大腦。

一旦顆粒物到達大腦（至少在囓齒類動物大腦中是這樣），一種名叫小神經膠質細胞的神經免疫細胞便會前來吞噬、並摧毀這些顆粒物。

人體內或許也會發生相似的過程，然而，小神經膠質細胞有時無法清除所有顆粒物，導致顆粒物在大腦內不斷積聚，而這些顆粒物可能會激發炎症反應，導致更嚴重的腦部疾病、影響認知能力。

兒童的血腦屏障更容易被穿越，因此科學家們對兒童受到的影響感到愈加擔憂。一些研究人員開始使用核磁共振掃描分析這些污染物對神經發育造成的影響，結果顯示，大腦中的確發生了一些變化。

科學家的研究率先將交通污染與大腦功能性變化聯繫在一起，這些變化可能與焦慮症也有一定關聯。科學家此前也記載過焦慮症與空氣污染之間存在的關聯，但這項今年八月發表在《環境研究》上的研究首次揭露了大腦在其中扮演的角色。

研究人員分析了145名12歲兒童的大腦核磁共振掃描結果，並利用住址信息估測他們接觸到的污染程度，包括細顆粒物等，在分析中還考慮了人口統計學因素，確保社會經濟狀況和種族等因素與這些影響無關。

在比較了這些兒童近期接觸的交通空氣污染水平、焦慮症狀、以及大腦成像信息後，該團隊發現，污染暴露程度較高的兒童所報告的一般焦慮症狀也更多，而在這些症狀更嚴重的兒童大腦中，負責情緒處理的前扣帶皮層中的肌醇含量較高，正常大腦中也含有肌醇，但肌醇水平異常往往與大腦病變有關。

焦慮症是一種複雜的障礙症。在這項研究中，肌醇造成的影響僅佔交通污染與焦慮症狀之間關聯的12%，這些症狀主要是由其它因素導致的。不過，從群體層面來看，空氣污染可能導致患焦慮症的風險整體提高。

研究團隊還想弄清城市霧霾中的一種成分是否會影響認知能力和外化行為，如有攻擊性或敵意等。

之前科學家還考察過環芳香烴暴露對胎兒的影響。環芳香烴是燃燒化石燃料、垃圾、煙草和木材釋放到空氣中的顆粒物的成分之一，在少數群體和低收入社區中較為常見，並且能輕易進入胎盤。

研究人員讓參加研究的孕婦們在孕晚期時佩戴兩天監測儀器，以此估測她們在長期內的環芳香烴暴露水平，等她們的子女滿7至9歲時，需要接受學術測試和核磁共振掃描。

白質是一種淺白色的脂肪狀物質，是神經元的“絕緣體”，可幫助神經元通過電化學信號高效溝通。白質體積較小往往伴隨更外化的行為、注意力不足過動症、以及較慢的信息處理速度，但這些研究結果也許不具有普適性，畢竟研究人員只考察了40名兒童，並且只關注了孕期內一段很短的時間。

2018年，研究人員又仔細分析了一遍這些研究結果。在分析了一份由351名兒童組成、且在人口統計學上很相似的樣本後，發現那些環芳香烴暴露水平高、並且缺乏營養食物、住房、市政設施、以及衣物的兒童更容易出現注意力不足過動症的症狀。

研究人員在論文中寫道，這些結果支持了“污染與社會壓力因素的共同作用會對神經發育造成影響”的理論。

儘管科學家尚不確定細顆粒物是如何影響大腦的，但兩者之間存在因果關係的證據非常有說服力，長期接觸空氣污染與神經系統疾病之間“可能存在因果關係”。