การศึกษากับมนุษย์
ผลเสียอย่างร้ายแรงที่บังเกิดแก่สมองที่กำลังเจริญเติบโตของมนุษย์เพราะการได้รับสารปรอทจำพวกเมธิลเมอร์คิวรีมากเกินไป เคยปรากฎออกมาให้เห็นอย่างน่าเศร้าสลดแล้วกับคนมากมาย ในช่วงทศวรรษที่ 1950 ที่อ่าวมินามาตะ ประเทศญี่ปุ่น ผู้ที่อาศัยอยู่ในย่านนั้นบริโภคปลาที่ปนเปื้อนสารปรอทประเภทเมธิลเป็นประจำ สารปรอทดังกล่าวมาจากน้ำเสียของโรงงานอุตสาหกรรมแห่งหนึ่งที่ระบายลงสู่อ่าว เด็กทารกที่เกิดในช่วงปลายทศวรรษที่ 1950 บังเกิดมีองค์ประกอบของระบบประสาทที่มีลักษณะเฉพาะตัวซึ่งประกอบด้วยสภาพปัญญาอ่อน สภาพผิดปกติในการเดิน การพูด การดูดนม การกลืนอาหาร และความผิดปกติที่ปรากฎในปฏิกิริยาการตอบสนอง มารดาของเด็กที่ผิดปกติเหล่านี้ มักจะไม่มีอาการใด ๆ ที่ส่อให้เห็นว่า ได้รับพิษจากสารปรอทเลย
กรณีที่มีผู้ได้รับพิษร้ายแรงจากสารปรอทกันมากมายอีกครั้งหนึ่ง เกิดขึ้นในประเทศอิรัก ในทศวรรษที่ 1970 ตอนที่ชาวเมืองอบขนมปังโดยใช้เมล็ดพันธุ์ของธัญพืชซึ่งเดิมตั้งใจจะนำมาใช้สำหรับปลูก เมล็ดพันธุ์เหล่านี้ถูกนำไปคลุกกับสารปรอทอินทรีย์เพื่อฆ่าเชื้อรา กรณีนี้ต่างจากที่มินามาตะตรงที่ผู้ป่วยเกิดอาการเฉียบพลันมิใช่เรื้อรัง ทั้งสองกรณีนี้ ผู้ป่วยมีอาการคล้ายคลึงกัน ทว่าความผิดปกติที่สายตาของผู้ใหญ่ในอิรักรุนแรงกว่า โดยที่มีคนตาบอดไปเลยหลายคน ผลกระทบที่เป็นอันตรายร้ายแรงที่เกิดมาจากการได้รับสารปรอทประเภทเมธิลเมอร์คิวรีตอนที่ยังอยู่ในครรภ์มารดา คือความบกพร่องในการเคลื่อนไหวร่างกาย โดยที่เด็กเหล่านี้ ก็หัดเดินกันช้ากว่าปกติในระดับต่าง ๆ กันโดยที่มีกรณีการชักกระตุกเกิดขึ้นมากขึ้น ผู้สืบสวนใช้ระดับสารปรอทที่เส้นผมของผู้เป็นมารดาเป็นเกณฑ์ในการวัดปริมาณการได้รับสารปรอทขณะที่เด็กยังอยู่ในครรภ์ พวกเขาคำนวณออกมาได้ว่า ระดับต่ำที่สุดที่ทำให้เกิดผลเสียที่มองเห็นได้ (lowest observed adverse effect level) หรือเรียกย่อ ๆ ว่า ระดับโลเอล (LOAEL) หรือระดับแอลโอเออีแอล. ที่ปรากฎออกมาในรูปความบกพร่องในการเคลื่อนไหวอันสัมพันธ์กับความผิดปกติในการทำงานของสมอง จะเกิดขึ้นเมื่อระดับสารปรอทที่เส้นผมของมารดา อยู่ในช่วงระหว่าง 10-20 พีพีเอ็ม. คิดกันว่า ระดับสารปรอทที่เส้นผมของมารดา เป็นดัชนีที่แม่นยำพอสมควร ที่จะช่วยระบุว่า เด็กทารกในครรภ์ได้รับสารปรอทเข้าสู่ร่างกายมากเท่าไร ตลอดช่วงเวลาที่อยู่ในครรภ์มารดา
การศึกษาวิจัยในด้านระบาดวิทยาในระยะล่ากว่านั้น มีขึ้นที่หมู่เกาะซีเชล (Seychelle) และเฟโร (Faroe) เพื่อพยายามที่จะหาว่า การได้รับสารปรอทเมธิลเมอร์คิวรีในระดับต่ำ จะบังเกิดผลกระทบต่อพัฒนาการของสมอง ในลักษณะที่ไม่ปรากฎออกมาชัดเจนเหมือนอย่างในกรณีข้างต้นหรือไม่เพียงไร ทั้งนี้ เพื่อจะได้ระบุระดับเริ่มต้น – หากว่ามันมีอยู่จริง ๆ –ซึ่งจะบอกว่า การได้รับสารปรอทในระดับที่ต่ำกว่านั้น จะไม่เกิดภาวะความเป็นพิษที่ก่อให้เกิดโทษ ที่เลือกศึกษาผู้คนที่เกาะดังกล่าว ก็เนื่องจากว่า สัตว์น้ำที่เป็นอาหารหลักของคนที่นั่น ได้รับสารปรอทเมธิลเมอร์คิวรีในระดับต่ำ ๆ อยู่เป็นประจำ โดยที่ระดับสารปรอทที่เส้นผมในหมู่ผู้เป็นมารดาที่อาศัยอยู่บนเกาะนั้น อยู่ในช่วงระดับเดียวกับระดับแอลโอเออีแอล. (LOAEL) ที่คำนวณได้จากการศึกษาพิเคราะห์กรณีการได้รับสารปรอทที่เกิดขึ้นที่ประเทศอิรัก
ที่หมู่เกาะซีเชล มีการทดสอบเกี่ยวกับระบบประสาทและสมองของเด็ก 738 คนอย่างละเอียด โดยดำเนินการอย่างมีลำดับต่อเนื่อง สารปรอทที่เส้นผมของมารดาของเด็กเหล่านี้ เฉลี่ยแล้ว อยู่ในระดับ 6.8 พีพีเอ็ม. จากการวัดบันทึกพฤติกรรมเด็กตามระเบียนของเบย์ลีย์ (Bayley Infant Behavior Record) พบว่า เมื่อเด็กเหล่านี้อายุได้ 2 ขวบ เด็กชายที่ได้รับสารปรอทมาก จะมีระดับกิจกรรมที่ต่ำกว่าเด็กอื่นอย่างมีนัยยะสำคัญ ผลกระทบที่สารปรอทมีต่อระดับกิจกรรมของเด็กทั้งชายและหญิง จะมีมากอย่างมีนัยยะสำคัญ เฉพาะเมื่อระดับสารปรอทที่เส้นผมของมารดาสูงกว่า 12 พีพีเอ็ม. การตรวจสอบติดตามผลเมื่อเด็กอายุได้ 5 ขวบ ไม่พบผลตกค้างจากการที่ได้รับสารปรอทตอนที่อยู่ในครรภ์มารดา การตรวจสอบระบบประสาทและสมองเมื่อเด็กอายุได้ 66 เดือนประกอบด้วยการทดสอบระดับความสามารถของเด็กตามแบบของแม็คคาร์ธี (McCarthy Scales of Children’s Abilities) การทดสอบระดับความสามารถด้านภาษาของเด็กก่อนวัยเรียน (Preschool Language Scale) การทดสอบสัมฤทธิผลในเรื่องตัวอักษรและการรู้จักถ้อยคำ (Letter and Word Recogniion Tests of Achievement) การทดสอบตามหลักของเบนเดอร์ เกสทอลต์ (Bender Gestalt Test) และการทดสอบพฤติกรรมเด็กตามเกณฑ์ตามวัย (Child Behavior Checklist)
ที่หมู่เกาะเฟโร มีการตรวจสอบหาปริมาณสารปรอทในเส้นผมของมารดาและในโลหิตจากสายรก โดยดำเนินการเมื่อแรกคลอด กับเด็กแรกเกิด/มารดา 917 คู่ มีการเปรียบเทียบเด็กที่มารดามีระดับสารปรอทในเส้นผมระหว่าง 10-20 พีพีเอ็ม. กับเด็กที่มารดามีระดับสารปรอทในเส้นผมน้อยกว่า 3 พีพีเอ็ม. การตรวจร่างกายเด็กในระยะแรกพบว่า เด็กที่ได้รับปรอทมากที่สุด มีการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เด่นชัดปรากฎขึ้นที่การทำงานของสมองส่วนที่เกี่ยวข้องกับการได้ยินและทักษะในการเคลื่อนไหว เมื่อเด็กเหล่านี้โตขึ้น ความด้อยสมรรถภาพในการเรียนรู้ ก็มองเห็นได้ชัดขึ้นไปตามวัย เมื่อเด็กอายุได้ 7 ขวบ ได้มีการทดสอบความสามารถและทักษะการทำงานของสมองที่สัมพันธ์กับระบบประสาทรอบนอก รวมถึงการวัดระดับสติปัญญาและการประเมินพฤติกรรม ตลอดจนการประสานการทำงานระหว่างมือกับตา การรับสัมผัส การทำงานต่อเนื่อง และการแสดงอารมณ์โดยใช้และไม่ใช้ถ้อยคำ ซึ่งดำเนินการตามแบบและเกณฑ์การทดสอบดังต่อไปนี้คือ Neurobehavioral Evaluation system (NES), Finger Tapping and Hand-Eye Coordination test), Tactual Performance Test, NES Continual Performance Test, Wechsler Intelligence Scale for Children-Revised (WISC-R) Digit Span, WISC-R Similarities, WISC-R Block Designs, Bender Gestalt Test, California Verbal Learning Test, Boston Naming Test และ Nonverbal Analogue Profile of Mood States จากการศึกษาพบว่า มีสหสัมพันธ์กันอยู่อย่างมีนัยยะสำคัญ ระหว่างความบกพร่องในด้านภาษา สมาธิและความจำของเด็ก กับระดับสารปรอทที่เด็กได้รับเข้าสู่ร่างกายในตอนที่อยู่ในครรภ์มารดา
ผู้ดำเนินตรวจสอบในโครงการการวิเคราะห์วิจัยในแต่ละโครงการ ได้พิจารณาถึงปัจจัยต่าง ๆ มากมายที่อาจจะมีโอกาสทำให้ผลการวิจัยไขว้เขวได้ ทั้งนี้ รวมถึงปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับสถานภาพทางสังคม-เศรษฐกิจ คุณภาพของสภาพแวดล้อมในบ้าน การเลี้ยงด้วยนมมารดา และอื่น ๆ ผลลัพธ์ที่ปรากฎออกมาต่างกัน อาจจะอธิบายได้ว่า เนื่องจากมีปัจจัยที่ต่างกันอยู่หลายอย่าง ประการแรก ผลกระทบต่อระบบประสาทและสมอง มิได้ปรากฎชัดตั้งแต่แรกทั้งหมด มีบางอย่าง ที่มาปรากฎเอาเมื่อเด็กโตขึ้นมาบ้างแล้ว เมื่อการทำงานของระบบประสาทบางอย่าง เริ่มพัฒนาขึ้น ทว่าปัจจัยพวกนี้ก็ไม่น่าจะเป็นเหตุผลที่อธิบายถึงการค้นพบลักลั่นกันอยู่ ในกรณีของเด็ก ๆ ที่หมู่เกาะซีเชล เนื่องจากเมื่อเด็กเหล่านี้มีอายุย่างเข้า 7 ขวบ ก็ยังคงไม่แสดงถึงความบกพร่องผิดปกติชนิดที่จะมีผลถาวรใด ๆ ประการที่สอง เทคนิคการทดสอบที่ใช้ที่หมู่เกาะเฟโร อาจจะละเอียดอ่อนกว่าเทคนิคที่ใช้ที่หมู่เกาะซีเชล ผู้สืบสวนที่เฟโร เพิ่มการตรวจสอบผลการทำงานของสมองซึ่งเมื่อใช้คอมพิวเตอร์วิเคราะห์อย่างละเอียด จะค้นพบความผิดปกติได้ง่ายกว่าและแม่นยำกว่า ประการที่สาม ในทั้งสองกลุ่มนี้ น่าจะเป็นได้ว่ามีแบบแผนการได้รับสารปรอทแตกต่างกัน ที่ซีเชลนั้น ปลาปนเปื้อนสารปรอทประเภทเมธิลเมอร์คิวรีในระดับที่ต่ำโดยส่วนเปรียบเทียบ โดยที่การได้รับสารปรอทเข้าสู่ร่างกาย เป็นผลลัพธ์มาจากการรับประทานปลาอย่างสม่ำเสมอ ทว่าที่หมู่เกาะเฟโรนั้น การได้รับสารปรอท เป็นผลลัพธ์มาจากการบริโภคเนื้อปลาวาฬไพล็อตเป็นพัก ๆ ไม่ต่อเนื่อง เนื้อปลาวาฬไพล็อตมีปริมาณสารปรอทอยู่เข้มข้นมากกว่าปลาทะเลทั่วไปประมาณ 10 เท่าตัว ผลก็คือ มีความเป็นไปได้ว่า คนเฟโรได้รับสารปรอทสูงกว่าคนซีเชลเป็นพัก ๆ ผลสะท้อนที่บังเกิดกับพัฒนาการของสมองและระบบประสาท อันมีสาเหตุเนื่องมาจากการได้รับสารปรอทในแบบแผนที่ต่างกันนี้ ก็อาจจะแตกต่างกันได้ ประการที่สี่ ไขมันของปลาวาฬไพล็อตมีสารพีซีบี. (PCB) กับสารเคมีจำพวกออร์กาโนคลอรีน (organochlorine) ชนิดอื่น ๆ ปนเปื้อนอยู่ด้วย ซึ่งสารพวกนี้ ก็อาจจะส่งผลกระทบต่อพัฒนาการของระบบประสาทและสมองได้ แม้ว่าในเนื้อปลาวาฬจะมีสารปรอทเมธิลเมอร์คิวรีอยู่เป็นส่วนใหญ่ แต่ชาวเฟโรบางคน ก็กินไขมันปลาวาฬด้วย ทำให้พลอยได้รับสารพีซีบี.เข้าสู่ร่างกายไปด้วยพร้อม ๆ กัน การวิจัยที่เกาะเฟโรนั้น มีการวัดระดับพีซีบี.ด้วย และผู้สืบสวนก็ได้ใช้เทคนิคสถิติเชิงวิเคราะห์ เพื่อแยกกรณีการได้รับสารพิษร่วมออกไป ขณะที่พวกเขาสอบสวนถึงผลกระทบที่เกิดจากการได้รับสารปรอทเข้าสู่ร่างกายขณะที่อยู่ในครรภ์ อย่างไรก็ดี มีผู้ตำหนิติติงผลการวิจัยนี้ว่า การปนเปื้อนสารพิษอื่น ๆ อาจจะเป็นเหตุผลที่ช่วยอธิบายถึงผลการค้นพบบางอย่าง ทีมที่ดำเนินงานวิจัยที่เกาะเฟโรไม่เห็นด้วยอย่างยิ่ง และแย้งว่า พวกเขาหักลบผลกระทบอันจะเกิดจากการปนเปื้อนร่วมของพีซีบี. ออกไปได้เรียบร้อยดีแล้ว ประการสุดท้าย ผลการวิจัยที่หมู่เกาะเฟโรพบว่า มีความสัมพันธ์กันอยู่ ระหว่างระดับพัฒนาการของประสาทและสมอง กับระดับสารปรอทในโลหิตที่สายรก มิใช่สัมพันธ์กับระดับสารปรอทที่เส้นผมของผู้เป็นมารดา ระดับสารปรอทในโลหิตจากสายรกอาจจะบอกได้ชัดกว่า ว่าทารกในครรภ์ได้รับสารปรอทเข้าไปจริง ๆ มากเพียงไร
ผลการศึกษาพิเคราะห์เพิ่มเติม ก็แสดงให้เห็นด้วยเช่นเดียวกัน ว่าความเป็นพิษต่อพัฒนาการของสมองและระบบประสาท จะเกิดกับมนุษย์และสัตว์ตระกูลลิงทั้งหลาย หลังจากได้รับสารปรอทประเภทอินทรีย์ในระดับต่ำ ๆ เข้าสู่ร่างกายโดยผ่านเข้าไปทางปาก การวิจัยที่นิวซีแลนด์พบว่า เด็ก ๆ ลูกของสตรีที่มีสารปรอทที่เส้นผมอยู่ในระดับ 15 ไมโครกรัม/ก. จะแสดงผลการทดสอบเชาว์ปัญญาตามแบบของเวชสเลอร์ (Wechsler Intelligence Scale for Children) ด้อยกว่าเด็กทั่วไป
หน่วยงานทะเบียนโรคและสารพิษ (Agency for Toxic Substances and Disease Registry) หรือ เอทีเอสดีอาร์ (ATSDR) ของสหรัฐ อาศัยผลงานการวิจัยที่หมู่เกาะซีเชลเป็นหลัก จึงได้กำหนดระดับความเสี่ยงขั้นสูงสุดสำหรับการได้รับสารปรอทเมธิลเมอร์คิวรีทางปากเอาไว้ที่ 0.3ไมโครกรัม/กก./วัน องค์การอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมอาศัยการสำรวจเรื่องอาหารการกินเป็นพื้นฐาน ในการประเมินว่า สตรีวัยเจริญพันธุ์ในสหรัฐฯประมาณ 7 % บริโภคสารปรอทเมธิลเมอร์คิวรีในปริมาณที่มากเกินกว่าระดับที่ “ปลอดภัย” อย่างไรก็ดี ในหมู่สตรีที่กินอาหารทะเล ไม่ว่าจะเป็นชนิดใด ๆ นั้น มีผู้ที่อยู่วัยในเจริญพันธุ์ถึง 50 % ที่บริโภคสารปรอทเมธิลเมอร์คิวรีเข้าไปมากเกินควร
องค์การอาหารและยา (Food and Drug Administration) หรือเอฟดีเอ. (FDA) ของสหรัฐฯ กำหนด “ระดับปฏิบัติการ” สำหรับสารปรอทในปลาเอาไว้ที่ 1 พีพีเอ็ม. เมื่อปีค.ศ. 1979 อย่างไรก็ดี “ระดับปฏิบัติการ” ของเอฟดีเอ.ก็เป็นเพียงคำแนะนำอย่างไม่เป็นทางการที่ให้ไว้ใช้เป็นแนวโดยไม่มีข้อผูกมัด ไม่มีผลบังคับใช้ตามกฎหมาย และทำหน้าที่เป็นเพียงเครื่องชี้แนะให้เอฟดีเอ.เองและมลรัฐต่าง ๆ เอาไว้ใช้ในการพิจารณา ในยามที่จะตัดสินใจว่า เมื่อไรที่จะถือว่าอาหารทะเลมีสารปนเปื้อน ในสหรัฐอเมริกา มีการบริโภคปลาเพิ่มขึ้นเรื่อยมา นับจากปีค.ศ. 1979 และบรรดานักวิจารณ์ก็ตั้งประเด็นขึ้นมาแย้งว่า “ระดับปฏิบัติการ” นี้ จะไม่ช่วยปกป้องคุ้มครองสุขภาพอนามัยของประชาชน อันที่จริงแล้ว ในรายงานของสำนักงานบัญชีกลาง (General Accounting Office) ฉบับปีค.ศ. 1991 ได้อ้างถึงเอฟดีเอ.เอาไว้ว่า ทางเอฟดีเอ.มิได้พิจารณาถึงสภาพความเป็นพิษที่จะมีต่อพัฒนาการของเด็กและระบบการสืบพันธุ์ ในตอนที่กำหนดแนวทางสำหรับใช้เป็นเครื่องชี้นำดังกล่าว สภาวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (National Academy of Sciences) ก็ตั้งข้อสังเกตไว้ในปีค.ศ. 1991 เช่นเดียวกันว่า คำชี้แนะของเอฟดีเอ. มิได้ช่วยปกป้องคุ้มครองประชากรกลุ่มที่อ่อนแออย่างเพียงพอ ประชากรกลุ่มนี้ได้แก่เด็กเล็ก เด็กทารก และทารกที่ยังอยู่ในครรภ์มารดา
