空氣中的顆粒污狀染物中，其流體力學直徑為 2.5 微米或更小的，被稱為 PM2.5，或微顆粒。PM2.5 可以穿透到肺部深層。尤其是 PM2.5 之中，直徑小於 1 微米的超細微顆粒可以經肺泡進入循環系統、進而傷害包括腦部等全身其他器官，甚至能經過母體而進入胚胎、進而破壞胎兒的正常發育。根據世界衛生組織的報告，空氣污染，尤其是 PM2.5，間接造成全球八分之一的死亡；然而，PM2.5 也是摧毀腦健康的重要兇手。它除了會降低幼嬰智商，還關聯到幼嬰腦發育失常 (如自閉症、注意力不足過動症等)、童年智能發育遲緩、增加憂鬱或焦慮等心理疾病和其他更嚴重的精神疾病的發生、加速老年智能退化等。
空氣中的顆粒污狀染物 (尤其是 PM2.5) 是世界級殺手
顆粒污染物 (顆粒物，particulate matter 或 PM)，是空氣中微細的固體顆粒和液滴的複雜混合物。各種顆粒污染物在化學組成、形狀、和大小，會因其來源而有很大的不同。顆粒的流體力學直徑是 10 微米或更小的，被稱為 PM10，它們可以通過咽喉及鼻腔和進入肺部。顆粒的流體力學直徑為 2.5 微米或更小的，被稱為 PM2.5，或微顆粒。和大於 2.5 微米的顆粒比較，PM2.5 可以穿透到更深的肺部。尤其是 PM2.5 之中，直徑小於 1 微米的超細顆粒可以經肺泡進入循環系統、進而傷害包括腦部等全身其他器官，甚至能經過母體而進入胚胎、進而破壞胎兒的正常發育。
根據世界衛生組織的報告，空氣污染，尤其是 PM2.5，間接造成全球八分之一的死亡，估計在 2012 年全球有 650 萬人死於空氣污染暴露。又根據國際能源機構的報告，空氣污染減少全中國人民的平均預期壽命 25 個月，減少全印度人民的預期壽命 23 個月。主要來自於因心臟病、中風、呼吸器官疾病、和某些癌症的死亡。對胚胎、未成年、老人、及身體衰弱者，更具殺傷力。
PM2.5 也是摧毀腦健康的重要兇手
PM2.5 對腦健康的破壞，是人類必須減少 PM2.5 暴露量的另一個重要原因。
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妊娠三期遭空污，損孩子智商” 文章，曾詳細討論哥倫比亞大學的研究，該研究顯示孕婦在妊娠的最後三個月，暴露於含較高量的多環芳香烴的 PM2.5，其孩子的智商平均可能降低約 4 分。
然而，空污 (尤其是 PM2.5) 對腦健康的損害，遠超過僅僅降低智商，它還關聯到幼嬰腦發育失常 (如自閉症、注意力不足過動症等)、童年智能發育遲緩、增加憂鬱或焦慮等心理疾病和其他更嚴重的精神疾病的發生、加速老年智能退化等。本文將探討與此有關的一些臨床報告。
孕婦在妊娠期最後三個月內暴露於空污，增加日後幼嬰自閉症發生率
自閉症譜系障礙 (Autism Spectrum Disorders, ASD, 自閉症)，會影響一生的人際關係和工作成就，美國目前每 68 名兒童就有 1 名罹患。
近十年來，已經有許多研究確定一個事實：懷孕期及幼兒期暴露於環境空污和自閉症譜系障礙 (ASD) 的風險之間有關聯性。但其因果關係尚無法確定。因為空污嚴重的社區，往往有較貧窮或較混雜的環境；而這些社會經濟條件，也可以是 ASD 的危險因子。
以下兩項研究，都發現嬰兒 ASD 風險與孕婦空污暴露的關聯性，主要凸顯在懷孕最後三個月，而不是其他月份；而這三個月份正是大腦神經元的突觸連接的主要時期。使得空氣污染和 ASD 之間有因果關係的總體證據，越來越具有說服力：
1. 北卡羅萊納州、舊金山灣區的研究
一篇由美國 University of Wisconsin 大學 Milwaukee 分校的研究團隊發表在 2015 年 1 月份 Epidemiology 期刊的文章說，研究者收集 645 例 1994 至 2000 年出生在北卡羅來納州，和 33 4 例 1996 年出生在舊金山灣區的患有自閉症的孩子的資料，加上出生在同地區的同年齡健康兒童 (北卡羅萊納州 12,434 位、舊金山灣區 2,232 位) 的資料為對照。並且利用該地區多個監測站的每天空污的舊數據和孩子的地址紀錄，來推測每個孩子從受孕之前的 3 個月到出生後一年，其母親或孩子自身每天暴露於 PM10 的數值。研究目的是分析在懷孕期或幼嬰期所承受的空氣污染和之後幼嬰自閉症發生率之間的關係。
這兩地區的空氣污染主要來自於交通排放。一年中的汙染高峰期，與當地氣候周期有關，顆粒物濃度最高峰期，在北卡羅萊納州是夏季，在舊金山灣區是秋冬。因此，不同月份受孕的胎兒，會在不同的孕期承受汙染高峰。
研究者在分析數據後發現，只有在懷孕最後三個月的期間內 (大腦神經元的突觸連接主要是在懷孕的最後三個月發生的)，孕婦承受空污量與日後嬰兒自閉症發生率有顯著關聯，承受的 PM10 每增加 10 微克/立方米，自閉症率提高 38％。
2. 美國全國性長期臨床實驗：護士健康研究II
研究者利用美國全國性的護士健康研究II (Nurses’ Health Study II, 共 325 例 ASD 孩子），和美國環境保護局 (U.S. Environmental Protection Agency) 的資訊，估計個別護士在受孕前、孕期、及生產後各時期其居住地的有害空氣污染物水平，和其孩子們日後 ASD 罹患率，兩者之間的關聯性。研究者藉此發表的文章之一是在 2014 年 12 月 18 日網路版 Environ Health Perspect. 期刊。
研究者發現，以懷孕月期分析，在懷孕的第一期、第二期、和第三期 (每期為三個月)，PM2.5 的平均每天暴露量增加4.42 微克/立方米，會使幼嬰 ADS 發生率分別增加 6％、0％、和 42％。嬰兒 ASD 風險與孕婦空污暴露的關聯性，主要發生在懷孕最後三個月，而不是其他月份。
另外，研究者發現，暴露於 PM10-2.5 (顆粒大小在 2.5 至 10 微米之間) 幾乎和 ASD 發生率是否增加，沒有關聯；這印證了從前的報告說，只有 PM2.5 中的超細顆粒才夠微細，可以經母體循環系統和胎盤，入侵胎兒。
在學校暴露於交通排放的空氣污染物的兒童，其認知發育遲緩的機會增加
一篇由西班牙 Pompeu Fabra University 大學研究者發表在 2015 年 3 月 3 日 PLoS Med. 期刊的文章說，兒童在小學暴露於較高的交通排放的空氣污染，較容易發生認知發育遲緩。研究對象是西班牙 Barcelona 市 39 所學校的 2715 位 7 至 10 歲兒童。研究者在實驗的 12 個月內，每週兩次同時在各學校進行測量因當地交通排放所引起的室內外空氣污染 (測量項目包括對神經毒害最大的碳黑、二氧化氮、和直徑 10-700 奈米的超細顆粒)。學生在這 12 個月內每隔 3 個月接受一次認知發展測驗 (尤其注重於工作記憶、專注力的檢測)。
研究者發現，高空氣污染的學校的兒童，在認知發展的增長較小；例如，在實驗期間的 12 個月內，兒童平均工作記憶能力，在低度污染的學校上升了 11.5％，但在高度污染的學校只上升 7.4％。
住家附近的空氣污染濃度高的未成年者，有較多精神疾病藥物處方
一篇由瑞典 Umeå University 大學研究者發表在 2016 年 6 月 3 日網路版 BMJ Open 期刊的文章說，研究者在瑞典 4 個大縣，針對所有 552,221 位未滿 18 歲的居民，調查其住家附近的空氣污染濃度、和其需要使用精神疾病藥物，兩者之間的關聯性。結果發現，在平均長度為 3.5 年的追蹤期間，住處空氣中二氧化氮污染每增加 10 微克/立方米，該地兒童和青少年的精神疾病藥物使用處方增加 9％。
空氣污染對老年人的神經毒性
以前的研究顯示，暴露於空氣污染可導致大腦的炎症、改變腦部血液流量、並損害某些特定區域的大腦。
一篇發表在 2015 年 7 月 28 日網路版 Ann Neurol. 期刊的文章說，暴露於空氣污染可以改變我們的大腦結構。研究者在 2005-2006 年對 1,400 多名 71-89 歲婦女進行腦部結構性核磁共振成像掃描，以評估他們各自的大腦灰質和白質的體積。研究者還分析了之前七年各婦女住處的空氣污染數據，估計各婦女受到多少 PM2.5 污染。
研究者發現，婦女的 PM2.5 暴露量平均每增加 3.49 微克/立方米，七年後她們的腦部的白質體積平均減少 6.23 立方厘米，等於加速 1 至 2 年的大腦衰老。腦部白質主要是由腦神經細胞的突軸所組成，白質損失代表腦神經細胞的互相連接受損，和認知功能障礙、癡呆、以及其它嚴重的神經系統疾病有關聯。
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