Главная → Архив → 2026 год, выпуск №1 → Влияние факторов окружающей среды на нейроонтогенез человека

Влияние факторов окружающей среды на нейроонтогенез человека

М.О. Урясьев
________________________________________________________________________________________________________
Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова (Пироговский Университет), Москва, Российская Федерация
________________________________________________________________________________________________________

Обоснование. Нейроонтогенез — многоступенчатый процесс, критически чувствительный к экзогенным воздействиям, от которого зависит формирование когнитивного и эмоционального потенциала человека. Настоящий обзор обобщает данные 2015–2025 годов о влиянии четырёх классов факторов окружающей среды — химических токсикантов, физических стрессоров, биологических агентов и социально-поведенческих детерминант — на пренатальные и ранние постнатальные «окна уязвимости» развития мозга. Выделены три взаимодополняющих патогенетических механизма, через которые опосредуется влияние на нейроны, и их предшественники: окислительный стресс, эпигенетические сдвиги и апоптоз, а также потенциально новый фактор — микропластик. Обозначены перспективные стратегии профилактики, действующие на разных уровнях организации нервной системы.

Цель. Систематизация сведений, посвященных влиянию факторов внешней среды на развитие нервной системы человека, опубликованных в научной литературе за период с 2015 по 2025 годы, для обоснования разработки научно обоснованных превентивных и терапевтических мер, направленных на сохранение оптимальной нейропластичности, необходимой для снижения риска нейропсихиатрических расстройств.

Заключение. Экзогенные факторы химического, физического, биологического и социального характера влияют на нейроонтогенез через эпигенетические модификации, окислительный стресс и апоптоз предшественников нейрональных клеток. Эти механизмы нарушают пролиферацию, миграцию и интеграцию клеток. Наиболее уязвимые периоды включают второй триместр беременности, первые два года жизни и пубертат с интенсивным нейрогенезом и синаптогенезом. Сочетанное раннее воздействие приводит к стойким изменениям в коре мозга и гиппокампе, снижению когнитивных функций, а также росту риска нейродегенеративных заболеваний. Контроль обозначенных рисков и проведение превентивных мер по минимизации их воздействия представляется целесообразным подходом, способным снизить распространённость психоневрологических нарушений в популяции. Перспективы получения точных прогнозов индивидуальных рисков и реализации эффективных мер профилактики связаны с применением мульти-омиксных биомаркеров на основе платформ с машинным обучением.

Ключевые слова: нейроонтогенез; окна уязвимости; эпигенетика; окислительный стресс; апоптоз; экзогенные факторы; превенция.

Список литературы

  1. Yao B, Christian KM, He C, et al. Epigenetic mechanisms in neurogenesis. Nat Rev Neurosci. 2016;17(9):537–549. doi: 10.1038/nrn.2016.70
  2. Gedzun VR, Khukhareva DD, Sarycheva NYu, et al. Perinatal stressors as a factor in impairments to nervous system development and functions: review of in vivo models. Neurosci Behav Physiol. 2023; 53(1):61–69. doi: 10.1007/s11055-023-01391-y EDN: THJOUA
  3. Mínguez-Alarcón L, Gaskins AJ, Meeker JD, et al. Endocrine-disrupting chemicals and male reproductive health. Fertil Steril. 2023;120(6):1138–1149. doi: 10.1016/j.fertnstert.2023.10.008 EDN: XSBOLA
  4. Romanello M, Walawender M, Hsu S-C, et al. The 2024 report of the Lancet Countdown on health and climate change: facing record-breaking threats from delayed action. Lancet. 2024;404(10465):1847–1896. doi: 10.1016/s0140-6736(24)01822-1 EDN: BXHRXP
  5. López-Vicente M, Pérez-Crespo L, Kusters MSW, et al. Long-term exposure to traffic-related air pollution and noise and dynamic brain connectivity across adolescence. Environ Health Perspect. 2024;133(5):057001. doi: 10.1289/ehp14525 EDN: ZLSLEE
  6. Zaman M, Muslim M, Jehangir A. Environmental noise-induced cardiovascular, metabolic and mental health disorders: a brief review. Environ Sci Pollut Res Int. 2022;29(51):76485–76500. doi: 10.1007/s11356-022-22351-y EDN: DKEITR
  7. Douaud G, Lee S, Alfaro-Almagro F, et al. SARS-CoV-2 is associated with changes in brain structure in UK Biobank. Nature. 2022;604:697–707. doi: 10.1038/s41586-022-04569-5 EDN: IPEKSL
  8. Jaswa EG, Huddleston HG, Lindquist KJ, et al. In utero exposure to maternal COVID-19 and offspring neurodevelopment through age 24 months. JAMA Netw Open. 2024;7(10):e2439792. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2024.39792 EDN: TJJUJK
  9. McMahon CL, Hurley EM, Muniz Perez A, et al. Prenatal SARS-CoV-2 infection results in neurodevelopmental and behavioral outcomes in mice. JCI Insight. 2024;9(13):e179068. doi: 10.1172/jci.insight.179068 EDN: KNSPAY
  10. You M, Chen N, Yang Y, et al. The gut microbiota–brain axis in neurological disorders. MedComm. 2024;5:e656. doi: 10.1002/mco2.656 EDN: GAZOBM
  11. Anesti O, Papaioannou N, Gabriel C, et al. An exposome connectivity paradigm for the mechanistic assessment of the effects of prenatal and early life exposure to metals on neurodevelopment. Front Public Health. 2023;10:871218. doi: 10.3389/fpubh.2022.871218 EDN: SLXYIE
  12. Bauer JA, Fruh V, Howe CG, et al. Associations of metals and neurodevelopment: a review of recent evidence on susceptibility factors. Curr Epidemiol Rep. 2020;7(4):237–262. doi: 10.1007/s40471-020-00249-y EDN: CFHIUX
  13. Lindsay KL, Buss C, Wadhwa PD, Entringer S. The interplay between nutrition and stress in pregnancy: implications for fetal programming of brain development. Biol Psychiatry. 2019;85(2):135–149. doi: 10.1016/j.biopsych.2018.06.021 EDN: ZJSDQK
  14. Mohebalizadeh M, Babapour G, Maleki Aghdam M, et al. Role of maternal immune factors in neuroimmunology of brain development. Mol Neurobiol. 2024;61(12):9993–10005. doi: 10.1007/s12035-023-03749-2 EDN: TVQHBQ
  15. Marsit CJ. Influence of environmental exposure on human epigenetic regulation. J Exp Biol. 2015;218(Pt 1):71–79. doi: 10.1242/jeb.106971
  16. Schiavone S, Colaianna M, Curtis L. Impact of early life stress on the pathogenesis of mental disorders: relation to brain oxidative stress. Curr Pharm Des. 2015;21(11):1404–1412. doi: 10.2174/1381612821666150105143358 EDN: UUKNFV
  17. Tran MT, Kuo FC, Low JT, et al. Prenatal DEHP exposure predicts neurological disorders via trans-generational epigenetics. Sci Rep. 2023;13(1):7399. doi: 10.1038/s41598-023-34661-3 EDN: DFSSDL
  18. Georgieff MK, Tran PV, Carlson ES. Atypical fetal development: fetal alcohol syndrome, nutritional deprivation, teratogens, and risk for neurodevelopmental disorders and psychopathology. Dev Psychopathol. 2018;30(3):1063–1086. doi: 10.1017/s0954579418000500
  19. Holmes MM. Social regulation of adult neuro-genesis: a comparative approach. Front Neuroendocrinol. 2016;41:59–70. doi: 10.1016/j.yfrne.2016.02.001
  20. Verreet T, Verslegers M, Quintens R, et al. Current Evidence for Developmental, Structural, and Functional Brain Defects following Prenatal Radiation Exposure. Neural Plast. 2016;2016:1243527. doi: 10.1155/2016/1243527 EDN: YAMKET
  21. Wilson JD, Dworsky-Fried M, Ismail N. Neurodevelopmental implications of COVID-19-induced gut microbiome dysbiosis in pregnant women. J Reprod Immunol. 2024;165:104300. doi: 10.1016/j.jri.2024.104300 EDN: ENUNTU
  22. Heng Y, Asad I, Coleman B, et al. Heavy metals and neurodevelopment of children in low- and middle-income countries: a systematic review. PLoS One. 2022;17(3):e0265536. doi: 10.1371/journal.pone.0265536 EDN: VRLHNA
  23. Ma Q, Yang Z, Yang C, et al. A single-cell trans-criptomic landscape of cadmium-hindered brain development in mice. Commun Biol. 2024;7(1):997. doi: 10.1038/s42003-024-06685-6 EDN: UFITOM
  24. Schneider JS. Neurotoxicity and outcomes from development lead exposure: persistent or permanent? Environ Health Perspect. 2023;131(8):085002. doi: 10.1289/ehp12371 EDN: HJOFAM
  25. Del Blanco B, Barco A. Impact of environmental conditions and chemicals on the neuronal epigenome. Curr Opin Chem Biol. 2018;45:157–165. doi: 10.1016/j.cbpa.2018.06.003
  26. Tat L, Cannizzaro N, Schaaf Z, et al. Prenatal folic acid and vitamin B12 imbalance alter neuronal morphology and synaptic density in the mouse neocortex. Commun Biol. 2023;6(1):1133. doi: 10.1038/s42003-023-05492-9 EDN: SYWVZW
  27. Trussel M, Brad J. Effects of xenobiotics on the blood-brain barrier and neural gene expression. Asia Pac J Pharmacother Toxicol. 2024;4:47–54. doi: 10.32948/ajpt.2024.09.20 EDN: AXOUXV
  28. Sultan C, Gaspari L, Soyer-Gobillard MO. Effects of Endocrine-Disrupting Chemicals in the Brain: The Example of Neurodevelopment Alterations upon Exposure In Utero to Synthetic Sex Hormones. J Xenobiot. 2025;15(5):162. doi: 10.3390/jox15050162 EDN: ZGCHNU
  29. Zare Sakhvidi F, Zare Sakhvidi MJ, Mehrparvar AH, et al. Environmental Noise Exposure and Neurodevelopmental and Mental Health Problems in Children: a Systematic Review. Curr Environ Health Rep. 2018;5(3):365–374. doi: 10.1007/s40572-018-0208-x
  30. Song C, Suo Z, Wang Z, et al. Melatonin modulates neuroinflammatory response and microglial activation in mice exposed to dim blue light at night. Front Pharmacol. 2024;15:1416350. doi: 10.3389/fphar.2024.1416350 EDN: GYKYMJ
  31. Prandovszky E, Severance EG, Splan VW, et al. Toxoplasma-induced behavior changes — is microbial dysbiosis the missing link? Front Cell Infect Microbiol. 2024;14:1415079. doi: 10.3389/fcimb.2024.1415079 EDN: ZHRQWD
  32. Ermolova TV, Ivolina TV, Dedova OV, Litvinov AV. The problem of dysfunctional motherhood in the latest foreign researches. Journal of Modern Foreign Psychology. 2019;8(4):25–37. Available from: https://psyjournals.ru/journals/jmfp/archive/2019_n4/Ermolova_et_all. Accessed: 01.10.2025. doi: 10.17759/jmfp.2019080403 EDN: GCWFJT
  33. Provenzi L, Villa M, Mambretti F, et al. Is brain-derived neurotrophic factor methylation involved in the association between prenatal stress and maternal postnatal anxiety? Front Psychiatry. 2022;13:950455. doi: 10.3389/fpsyt.2022.950455 EDN: VGQDPY
  34. Sass L, Bjarnadóttir E, Stokholm J, et al. Fish oil supplementation in pregnancy and neurodevelopment in childhood — a randomized clinical trial. Child Dev. 2021;92(4):1624–1635. doi: 10.1111/cdev.13541 EDN: ECOEZG
  35. Olajide TS, Ijomone OM. Targeting gut microbiota as a therapeutic approach for neurodegenerative diseases. Neuroprotection. 2025;3(2):120–130. doi: 10.1002/nep3.70000 EDN: YKBEOF
  36. Beghetti I, Barone M, Brigidi P, et al. Early-life gut microbiota and neurodevelopment in preterm infants: a narrative review. Front Nutr. 2023;10:1241303. doi: 10.3389/fnut.2023.1241303 EDN: ULZTJC
  37. Zhu L, Zhu J, Zuo R, et al. Identification of microplastics in human placenta using laser direct infrared spectroscopy. Sci Total Environ. 2023;856(Pt 1):159060. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.159060 EDN: JZTWJU
  38. Huang F, You H, Tang X, et al. Early-life exposure to polypropylene nanoplastics induces neurodevelopmental toxicity in mice and human iPSC-derived cerebral organoids. J Nanobiotechnol. 2025;23(1):474. doi: 10.1186/s12951-025-03561-1 EDN: WPCPDO
  39. Lv J, He Q, Yan Z, et al. Inhibitory impact of prenatal exposure to nano-polystyrene particles on the MAP2K6/p38 MAPK axis inducing embryonic developmental abnormalities in mice. Toxics. 2024;12(5):370. doi: 10.3390/toxics12050370 EDN: JHYCTV
  40. Harvey NE, Mercer GV, Stapleton D, et al. Maternal exposure to polystyrene nanoplastics impacts developmental milestones and brain structure in mouse offspring. Environ Sci: Adv. 2023;2:622–628. doi: 10.1039/D2VA00227B EDN: EGSITH
  41. Lafram A, Krami AM, Akarid K, et al. Effects of exposure to micro/nanoplastics of polystyrene on neuronal oxidative stress, neuroinflammation, and anxiety-like behavior in mice: A Systematic Review. Emerg Contam. 2025;11(1):100442. doi: 10.1016/j.emcon.2024.100442 EDN: RCNSGM
  42. Shitikova AM, Belskikh ES, Atroshchenko MM, et al. Evaluation of the effect of microplastic on the viability of blood mononuclear leukocytes by imaging flow cytometry (pilot study). Russian Clinical Laboratory Diagnostics. 2024;69(8):377–386. doi: 10.51620/0869-2084-69-8-377-386 EDN: EMCFLY
  43. Zheng D, Wang D, Zhang S, et al. Impact of urinary microplastic exposure on cognitive function in primary school children. Ecotoxicol Environ Saf. 2025;302:118532. doi: 10.1016/j.ecoenv.2025.118532 EDN: HNIEAF
  44. Nair SR, Nihad M, Shenoy PS, et al. Unveiling the effects of micro and nano plastics in embryonic development. Toxicol Rep. 2025;14:101954. doi: 10.1016/j.toxrep.2025.101954 EDN: TEUXWR
  45. Delgado-Morales R, Agís-Balboa RC, Esteller M, Berdasco M. Epigenetic mechanisms during ageing and neurogenesis as novel therapeutic avenues in human brain disorders. Clin Epigenetics. 2017;9:67. doi: 10.1186/s13148-017-0365-z EDN: MIVIBQ
  46. Ovalle Rodríguez P, Ramírez Ortega D, Blanco Ayala T, et al. Modulation of Kynurenic Acid Production by N-acetylcysteine Prevents Cognitive Impairment in Adulthood Induced by Lead Exposure during Lactation in Mice. Antioxidants (Basel). 2023;12(12):2035. doi: 10.3390/antiox12122035 EDN: GGAUDU
  47. Arruebarrena MA, Hawe CT, Lee YM, Branco RC. Mechanisms of Cadmium Neurotoxicity. Int J Mol Sci. 2023;24(23):16558. doi: 10.3390/ijms242316558 EDN: XSOBXU
  48. Hudson KM, Shiver E, Yu J, et al. Transcriptomic, proteomic, and metabolomic analyses identify candidate pathways linking maternal cadmium exposure to altered neurodevelopment and behavior. Sci Rep. 2021;11(1):16302. doi: 10.1038/s41598-021-95630-2 EDN: IBCGRU
  49. Baucells BJ, Sebastiani G, Herrero-Aizpurua L, et al. Effectiveness of a probiotic combination on the neurodevelopment of the very premature infant. Sci Rep. 2023;13(1):10344. doi: 10.1038/s41598-023-37393-6 EDN: SFTXHM

2026 год, выпуск №1
Научный обзор
Читать статью (pdf) →
DOI: 10.23888/HMJ2026141195-206
Как цитировать: Урясьев М.О. Влияние факторов окружающей среды на нейроонтогенез человека // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2026. Т. 14, № 1. С. 195–206. doi: 10.23888/HMJ2026141195-206  EDN: FOXZPN
Дополнительная информация:
Источники финансирования. Отсутствуют.
Раскрытие интересов. Автор заявляет об отсутствии отношений, деятельности и интересов, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Об авторе:
Урясьев Максим Олегович, студент 2 курса факультета медицинской кибернетики;
адрес: Российская Федерация, 117513, Москва, ул. Островитянова, д. 1, стр. 6;
ORCID: 0009-0001-7721-7844; e-mail: maxim.uryasev@yandex.ru