锰是脑发育和功能活动所必需的微量元素, 在神经元能量代谢、递质合成和释放、细胞凋亡的调节中起重要作用^[1]。动物实验证明, 锰对发育的影响渗透在机体生长过程的每个环节, 并可能造成持久和不可逆的脑功能、生殖功能损伤。锰对体外培养的胚胎神经细胞分化有抑制作用, 并可通过动物胎盘屏障进入胎儿体内, 透过血脑屏障沉积于脑, 引起脑形态学、生物化学和微量元素分布异常, 神经行为机能障碍^[2]。为了解锰暴露与儿童神经行为的关系, 2006年3月对山西省太原市锰暴露区清徐县及非污染区太原市尖草坪区儿童进行了调查与测试。

整群抽取太原市清徐县某小学4~5年级学生200名为暴露组, 抽取太原市尖草坪区某小学4~5年级学生200名为非暴露组。剔除儿童基本情况调查问卷有缺漏项及神经行为测试不合格的调查对象后, 暴露组166人, 其中男生91人, 占54. 8%;女生75人, 占55. 2%;非暴露组147人, 其中男生81人, 占55.1%;女生66人, 占44.9%;均符合最小样本量的要求。年龄范围10~15岁。

一般情况调查采用本教研室自行设计的调查表, 并通过查阅文献、结合本次研究目的进行修改, 采用家访形式进行调查。调查内容包括:儿童一般情况、儿童家庭史、儿童个人史、儿童饮食状况、学前教育状况、家长一般情况、家庭经济状况、父母婚姻及生育史等。

采用WHO推荐的NCTB进行情感调查及简单反应时、数字跨度、数字译码、视觉记忆、目标追踪项目的测试。测试严格按照测试指南进行, 测试结果简单反应时各项得分越低越好, 说明反应速度快; 数字广度、数字译码、视觉记忆、目标追踪各项得分越高越好, 说明学习记忆力强、手部协调运动功能好^[3]。

剪取被试者枕部发根1~2cm处头发, 剪碎后备用。用50e温水, 中性洗涤剂, 充分浸泡、清洗, 再用去离子水反复冲洗, 至头发清洁、无异味为止。将头发放在干净滤纸上, 置于恒温烤箱中, 用低于70e温度将其烤干备用。用电子天平称取发样01 5 g, 置于坩埚中。在马弗炉中200 e炭化2 h, 550 e灰化3 h。冷却后用l: 1盐酸将灰化后的发样溶解, 移至10 ml比色管, 用去离子水定容, 摇匀。采用AA-670型原子吸收分光光度计 (日本岛津公司) 火焰法测定发样中的钙、铁、锌、锰。每组测定时做空白对照和标准工作曲线, 并进行质量控制, 精密度良好。

采用SPSS软件建立数据库, 并进行t检验和相关性分析。

2组儿童在紧张-焦虑、忧郁-沮丧、愤怒-敌意、有力-好动、疲惫-惰性、困惑-迷茫6项情绪要素得分差异均无统计学意义 (P均＞0.05)。

经t检验, 平均反应时间暴露组明显高于非暴露组 (P＜0.01)。数字译码、视觉记忆和目标追踪打点总数得分, 暴露组均明显低于非暴露组 (P均＜0.05)。其余各项2组之间差异均无统计学意义。

表 1

表 1 2组儿童神经行为各指标比较 ( x±s)

表 1 2组儿童神经行为各指标比较 ( x±s)

暴露组儿童发锌、发锰含量暴露组明显高于非暴露组, 差异有统计学意义 (P均＜0.05)。发钙和发铁含量2组差异无统计学意义 (P＞0.05)。

表 2

表 2 2组发中钙铁锌锰含量 (Lg/ g) 比较 ( x±s)

表 2 2组发中钙铁锌锰含量 (Lg/ g) 比较 ( x±s)

Spearman秩相关分析显示, 发锰含量与正确反应次数呈显著负相关, 即随着发锰含量的增高, 正确反应次数减少。发锰含量与错误反应次数、平均反应时间、最慢反应速度、反应时间的标准差呈显著正相关, 即随着发锰含量的增高, 错误反应次数增多, 平均反应时间延长, 最慢反应速度减慢, 反应时间的标准差增大。

表 3

表 3 儿童发锰含量与神经行为得分的相关性分析

表 3 儿童发锰含量与神经行为得分的相关性分析

本次研究发现, 暴露组儿童发锰含量明显高于非暴露组。这可能是因为暴露组儿童居住在锰污染地区, 长期慢性接触环境中的锰, 使锰在体内聚集, 造成暴露组儿童发锰平均含量较高。2组儿童发锰含量分别与北方农村儿童发锰含量比较, 暴露组儿童发锰含量明显高于北方农村儿童发锰含量 (2.3±0.2)^[4], 差异有统计学意义 (t值=1.973, P＜0.05);非暴露组儿童发锰含量与北方农村儿童发锰含量比较, 差异无统计学意义 (t值=-1.618, P＞0.05)。

据报道, 接触一定量的锰, 在早期还未出现自觉症状时已经对神经系统产生不良影响, 主要表现在情感、注意力、记忆力、协调性等方面, 本文结果与国内相关研究结果一致^[5]。

儿童机体内锰含量的增加可能会影响儿童的注意力和反应速度, 使儿童注意力分散, 反应速度减慢, 同时可能影响儿童的学习记忆能力和手部运动的协调性。因此, 造成简单反应时测试中正确反应次数减少、错误反应次数增加, 平均反应时间延长, 最慢反应速度减慢, 反应时间的标准差增加。锰暴露对于处于生长发育阶段的儿童的神经行为有一定的影响, 需要引起足够的重视, 今后将进一步研究如何阻断锰在机体内的沉积及如何降低锰暴露区儿童机体内锰含量。