世界卫生组织的数据显示，室外空气污染每年导致数百万人过早死亡。时间一长，吸入体内的雾霾微粒便可能引发心血管与肺部疾病，如肺癌和中风等。这些空气污染物对大脑也可能造成同样严重的影响。过去十几年来，无论是在动物还是人类身上，无论是在实验室还是现实世界中，都显示空气污染与大脑相关疾病之间存在关联，如焦虑、注意力缺乏、记忆力下降等等，且儿童似乎格外容易受到影响。
这里的罪魁祸首可能是细颗粒物，即直径小于2.5微米的空气污染物（约为人类头发直径的30分之一）。一旦被吸入体内，它们就能抵达肺部深处，进入血流，并随之进入大脑。细颗粒物直径极小，足够穿越为阻隔大型毒物分子而存在的血脑屏障，若细颗粒物由鼻子吸入，还可以通过鼻腔中的嗅觉神经进入大脑。一旦颗粒物到达大脑（至少在啮齿类动物大脑中是这样），一种名叫小神经胶质细胞的神经免疫细胞便会前来吞噬、并摧毁这些颗粒物。
人体内或许也会发生相似的过程，然而，小神经胶质细胞有时无法清除所有颗粒物，导致颗粒物在大脑内不断积聚，而这些颗粒物可能会激发炎症反应，导致更严重的脑部疾病、影响认知能力。儿童的血脑屏障更容易被穿越，因此科学家们对儿童受到的影响感到愈加担忧。
一些研究人员开始使用核磁共振扫描分析这些污染物对神经发育造成的影响，结果显示，大脑中的确发生了一些变化。科学家的研究率先将交通污染与大脑功能性变化联系在一起，这些变化可能与焦虑症也有一定关联。科学家此前也记载过焦虑症与空气污染之间存在的关联，但这项今年八月发表在《环境研究》上的研究首次揭露了大脑在其中扮演的角色。
研究人员分析了145名12岁儿童的大脑核磁共振扫描结果，并利用住址信息估测他们接触到的污染程度，包括细颗粒物等，在分析中还考虑了人口统计学因素，确保社会经济状况和种族等因素与这些影响无关。
在比较了这些儿童近期接触的交通空气污染水平、焦虑症状、以及大脑成像信息后，该团队发现，污染暴露程度较高的儿童所报告的一般焦虑症状也更多，而在这些症状更严重的儿童大脑中，负责情绪处理的前扣带皮层中的肌醇含量较高，正常大脑中也含有肌醇，但肌醇水平异常往往与大脑病变有关。
焦虑症是一种复杂的障碍症。在这项研究中，肌醇造成的影响仅占交通污染与焦虑症状之间关联的12%，这些症状主要是由其它因素导致的。不过，从群体层面来看，空气污染可能导致患焦虑症的风险整体提高。研究团队还想弄清城市雾霾中的一种成分是否会影响认知能力和外化行为，如有攻击性或敌意等。之前科学家还考察过环芳香烃暴露对胎儿的影响。
环芳香烃是燃烧化石燃料、垃圾、烟草和木材释放到空气中的颗粒物的成分之一，在少数群体和低收入社区中较为常见，并且能轻易进入胎盘。研究人员让参加研究的孕妇们在孕晚期时佩戴两天监测仪器，以此估测她们在长期内的环芳香烃暴露水平，等她们的子女满7至9岁时，需要接受学术测试和核磁共振扫描。结果发现，环芳香烃暴露程度更高的儿童的大脑左半球的白质体积普遍较小。
白质是一种浅白色的脂肪状物质，是神经元的“绝缘体”，可帮助神经元通过电化学信号高效沟通。白质体积较小往往伴随更外化的行为、注意力不足过动症、以及较慢的信息处理速度，但这些研究结果也许不具有普适性，毕竟研究人员只考察了40名儿童，并且只关注了孕期内一段很短的时间。
2018年，研究人员又仔细分析了一遍这些研究结果。
在分析了一份由351名儿童组成、且在人口统计学上很相似的样本后，发现那些环芳香烃暴露水平高、并且缺乏营养食物、住房、市政设施、以及衣物的儿童更容易出现注意力不足过动症的症状。研究人员在论文中写道，这些结果支持了“污染与社会压力因素的共同作用会对神经发育造成影响”的理论。
尽管科学家尚不确定细颗粒物是如何影响大脑的，但两者之间存在因果关系的证据非常有说服力，长期接触空气污染与神经系统疾病之间“可能存在因果关系”。