Месяц использования домашнего очистителя воздуха с высокоэффективным фильтром для улавливания частиц (HEPA) был связан с более быстрым выполнением теста на исполнительные функции и когнитивную гибкость у участников в возрасте 40 лет и старше, живущих рядом с крупными автомагистралями. Однако улучшение обнаружили только для одного из двух показателей когнитивного тестирования и только при дополнительном анализе возрастных подгрупп. Результаты рандомизированного перекрёстного исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Исследование проводили рядом с крупными автомагистралями
Высокоэффективный воздушный фильтр (high-efficiency particulate air, HEPA) предназначен для удаления из воздуха взвешенных частиц. Воздействие загрязнения воздуха такими частицами связывают с сердечно-сосудистыми и респираторными заболеваниями, а также с неблагоприятными последствиями для нервной системы.
Николас Пеллегрино (Nicholas Pellegrino), Миша Элиашив (Misha Eliasziw), Ричард Фортински (Richard Fortinsky), Хантер Гейтс (Hunter Gates) и Даг Брюгге (Doug Brugge) проанализировали данные исследования Home Air Filtration for Traffic-Related Air Pollution, посвящённого домашней фильтрации воздуха при загрязнении, связанном с дорожным движением.
В анализ вошли 119 взрослых в возрасте от 30 до 74 лет, живших в Сомервилле, штат Массачусетс. Для включения в исследование участники должны были постоянно проживать не дальше 200 метров от автомагистралей. В частности, город расположен рядом с Interstate 93 и Route 28, поэтому его жители могут подвергаться воздействию загрязнителей, связанных с интенсивным автомобильным движением.
Первоначальной основной целью исследования было изучение влияния фильтрации воздуха на артериальное давление. Когнитивные показатели представляли собой вторичный исход, то есть анализировались не как главная заранее заявленная цель испытания.
Каждый участник получил и настоящий, и имитационный очиститель
Исследование имело рандомизированный перекрёстный дизайн. Это означает, что каждый участник последовательно подвергался обоим вариантам вмешательства и фактически служил собственным контролем.
В течение 30 дней в спальне и гостиной использовали очистители с HEPA-фильтрацией. Затем следовал месячный период без вмешательства, после чего участники на 30 дней получали внешне аналогичные устройства без очищающего фильтра — либо проходили эти этапы в обратном порядке.
Участники не знали, какой вариант устройства используется. При этом сотрудник, проводивший когнитивное тестирование, не был ослеплён относительно типа фильтрации, что авторы относят к ограничениям исследования.
В небольшой подгруппе домов исследователи непосредственно контролировали качество воздуха. По сравнению с имитационным устройством HEPA-фильтрация снижала среднюю концентрацию мелкодисперсных частиц диаметром не более 2,5 микрометра (PM2,5) примерно на 52%, а концентрацию ультрамелких частиц — примерно на 32%.
Когнитивную гибкость проверяли с помощью Trail Making Test
До и после каждого периода участники выполняли тест прокладывания пути (Trail Making Test).
В части A человек должен как можно быстрее соединить последовательно расположенные числа. Этот этап в значительной степени отражает скорость зрительно-моторной работы.
Часть B сложнее: необходимо поочерёдно соединять числа и буквы в правильной последовательности. Она используется для оценки исполнительных функций и когнитивной гибкости — способности переключаться между правилами и адаптировать мыслительную стратегию.
В общей выборке исследователи не обнаружили статистически значимого преимущества HEPA-фильтрации ни для одной из частей теста.
Однако возраст изменял связь между фильтрацией и результатами части B: статистический тест на взаимодействие с возрастом был значимым (p=0,02).
После 40 лет часть B выполняли примерно на 12% быстрее
Среди участников в возрасте 40 лет и старше среднее время выполнения части B после месяца HEPA-фильтрации составляло 54,0 секунды против 61,4 секунды после использования имитационного устройства.
Таким образом, после настоящей фильтрации задание выполняли примерно на 12% быстрее. Отношение средних составило 0,88, а различие достигло статистической значимости (p=0,02).
У участников младше 40 лет подобного эффекта не обнаружили. Не было значимого преимущества HEPA-фильтрации и в части A теста, оценивавшей преимущественно зрительно-моторную скорость.
Поэтому результаты точнее характеризовать не как общее «улучшение работы мозга», а как небольшое улучшение результата конкретного теста на исполнительные функции и переключение внимания в одной возрастной подгруппе.
Возрастной результат требует осторожной интерпретации
Анализ возраста как возможного модификатора эффекта был проведён после получения данных, то есть носил постфактум-характер. Это повышает вероятность случайной находки и означает, что результат желательно подтвердить в исследовании, изначально спланированном для сравнения возрастных групп.
Кроме того, большинство участников были относительно молодыми для исследования возрастного когнитивного снижения. Людей старше 60 лет было менее десяти, поэтому работа практически не позволяет судить о пользе HEPA-фильтров для пожилых людей — группы, для которой вопрос профилактики когнитивных нарушений особенно актуален.
Авторы также обнаружили выраженный эффект обучения: при повторном прохождении Trail Making Test участники становились быстрее независимо от фильтрации. Перекрёстный рандомизированный дизайн должен частично уравновешивать этот фактор между вмешательствами, но полностью исключить его влияние нельзя.
Дополнительное ограничение связано с тем, что даже имитационные устройства создавали движение воздуха и теоретически могли несколько уменьшать концентрацию ультрамелких частиц. В таком случае реальное различие между двумя режимами могло быть меньше ожидаемого.
Как загрязнение воздуха может влиять на мозг
Механизм возможного когнитивного эффекта в этом исследовании непосредственно не изучался.
Предыдущие работы связывали воздействие взвешенных частиц с изменениями белого вещества мозга. Белое вещество состоит главным образом из нервных волокон, обеспечивающих передачу сигналов между различными областями мозга. Некоторые наблюдения указывают, что загрязнение воздуха может особенно затрагивать лобные и височные области, участвующие в исполнительных функциях.
Однако новое исследование не включало визуализацию мозга и не показывает, что месяц HEPA-фильтрации восстанавливает белое вещество или устраняет вызванные загрязнением повреждения. Это остаётся гипотезой для дальнейшей проверки.
О связи загрязнения воздуха с когнитивным здоровьем ранее сообщалось и в других исследованиях: например, воздействие компонентов PM2,5 связывали с различиями в обучении и памяти у детей.
Что означают результаты
Исследование предоставляет экспериментальные данные в пользу того, что снижение содержания взвешенных частиц в воздухе помещения может кратковременно влиять на отдельные когнитивные показатели у взрослых среднего и старшего возраста, живущих рядом с автомагистралями.
При этом работа не доказывает, что домашние HEPA-очистители предотвращают деменцию, болезнь Альцгеймера или возрастное снижение когнитивных функций. Неизвестно также, сохраняется ли обнаруженное различие при использовании фильтров дольше одного месяца и имеет ли улучшение скорости выполнения одного теста заметное значение для повседневной жизни.
Для ответа на эти вопросы потребуются более продолжительные исследования с большим числом пожилых участников, несколькими независимыми показателями когнитивных функций и, возможно, методами нейровизуализации.
Литература
Pellegrino N., Eliasziw M., Fortinsky R., Gates H., Brugge D. Effect of HEPA filtration air purifiers on cognitive function from a secondary outcome analysis of a pragmatic randomized crossover trial // Scientific Reports. — 2026. — Vol. 16, No. 1. — Art. 17737. — DOI: 10.1038/s41598-026-48063-8.