Outdoor exposure to residential noise, neurodevelopment, and sleep in children and preadoslescents

Abstract

Environmental noise pollution has become a major public health concern due to its increase during the last decades as a result of urbanization processes. Environmental noise can be produced by different sources but the most prevalent source in Europe is road traffic. Previous epidemiological and experimental studies have indicated that environmental noise is related to several human health effects. Although children are considered as a vulnerable population to the effects of environmental noise, epidemiological studies that assessed environmental noise exposure and its relationship with neurodevelopment and sleep in children are scarce and inconclusive. This thesis aimed to better understand the potential association between environmental noise exposure and neurodevelopment and sleep in children by: i) assessing emotional, aggressive, and attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD)-related symptoms, cognitive and motor function, and functional brain connectivity, and ii) assessing sleep using maternal-reported data and physiological sleep measures collected by actigraphy. To this aim, we used existing noise maps from road traffic and multiple (i.e., railway, aircraft, industry, and road traffic) noise, and our study populations consisted of children from two European prospective birth cohorts. The exposure to outdoor residential road traffic noise was not associated with emotional, aggressive, ADHD-related symptoms, cognitive and motor function, functional brain connectivity, and maternal-reported sleep disturbances in children and preadolescents. However, residential exposure to road traffic noise was related to shorter sleep duration and longer wake after sleep onset in preadolescents. Similar findings were found when multiple noise exposure was assessed. Therefore, sleep may be compromised in preadolescents exposed to higher levels of environmental noise. Although the effect size of the estimates of the physiological sleep measures were small, and may have a small impact at the individual level, it may have a greater effect at population-level, since the majority of the population is exposed to environmental noise, mainly from road traffic.

La contaminació acústica ambiental s’ha convertit en un problema de salut pública important pel seu augment durant les últimes dècades com a conseqüència dels processos d'urbanització. El soroll ambiental pot ser produït per diferents fonts, però la font més freqüent a Europa és el trànsit rodat. Estudis epidemiològics i experimentals previs han mostrat que el soroll ambiental està relacionat amb diversos efectes sobre la salut humana. Encara que els nens i nenes es consideren una població vulnerable als efectes del soroll ambiental, els estudis epidemiològics que avaluen l'exposició al soroll ambiental i la seva relació amb el neurodesenvolupament i el son són escassos i poc concloents. Aquesta tesi té com objectiu entendre millor les possibles associacions entre l'exposició al soroll ambiental i el neurodesenvolupament i el son en nens i nenes. Per fer-ho: i) hem avaluat els símptomes emocionals, agressius i relacionats amb el trastorn per dèficit d'atenció/hiperactivitat (TDAH), la funció cognitiva i motora i la connectivitat funcional cerebral, i ii) hem avaluat el son mitjançant dades reportades per les mares i amb mesures del son recollides per actigrafia. Amb aquest objectiu, hem utilitzat mapes de soroll existents del trànsit rodat i soroll múltiple (ferrocarrils, avions, indústria i trànsit rodat). Les nostres poblacions d'estudi consistien en nens i nenes de dues cohorts de naixement prospectives europees. L'exposició residencial al soroll del trànsit rodat no es va associar amb símptomes emocionals, agressius i relacionats amb el TDAH, la funció cognitiva i motora, la connectivitat funcional cerebral i els trastorns del son reportats per les mares en nens i nenes i preadolescents. Tanmateix, l’exposició residencial al soroll del trànsit es va associar amb una durada del son més curta i una vigília més llarga després de l’inici del son en els preadolescents. Es van trobar resultats similars quan es va avaluar l'exposició al soroll múltiple. Per tant, es pot concloure que el son es pot veure compromès en preadolescents exposats a nivells més alts de soroll ambiental. Tot i que l’efecte de la mida de les estimacions de les mesures fisiològiques del son va ser petit i es pot traduir a un petit impacte a nivell individual, pot tenir un efecte més gran a nivell poblacional, ja que la majoria de la població està exposada al soroll ambiental, principalment del trànsit rodat.