وقام العلماء بتحليل بيانات تصوير الدماغ من البنك الحيوي في المملكة المتحدة، وهو مستودع ضخم للبيانات الجينية والصحية من المشاركين في المملكة المتحدة. بالإضافة إلى فحوصات الدماغ، حلل الفريق عادات التدخين المبلغ عنها ذاتيا للمشاركين، كما تم جمعها في الاستطلاعات

وأجرى المشاركون هذه الاستطلاعات مرتين، مرة بين عامي 2006 و2010 ومرة أخرى بين عامي 2012 و2013. وفي النافذة الزمنية الثانية، تم أيضا تصوير أدمغة المشاركين باستخدام طريقة تسمى التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)

ووجد العلماء أنه، مقارنة بالأشخاص الذين لم يدخنوا أبدا يوميا، فإن المشاركين الذين يدخنون على أساس يومي في وقت ما قبل تصوير أدمغتهم كانت أحجام دماغهم أصغر بمقدار 0.4 بوصة مكعبة (7.1 سم مكعب)، في المتوسط

وتضمن هذا الاختلاف في حجم الدماغ انخفاضا بمقدار 0.3 بوصة مكعبة (5.5 سم مكعب) في المادة الرمادية للدماغ، والتي تحتوي على الأجسام الضخمة لخلايا الدماغ، أو الخلايا العصبية. وكان التدخين يوميا في مرحلة ما في الماضي مرتبطا أيضا بانخفاض 0.1 بوصة مكعبة (1.6 سم مكعب) في المادة البيضاء في الدماغ، والتي تشمل الخيوط المعزولة الطويلة التي تربط الخلايا العصبية ببعضها البعض.بعد ذلك، وجد الباحثون أنه من بين المدخنين اليوميين السابقين، أظهر المشاركون الذين يدخنون بكثافة اختلافات أكبر في حجم المادة الرمادية

 وتم ربط كل "سنة عبوة" إضافية يتم تدخينها - وهو مقياس يعادل تدخين علبة واحدة يوميا لمدة عام - بانخفاض قدره 0.01 بوصة مكعبة (0.15 سم مكعب) في حجم المادة الرمادية في المتوسط. وكتب الباحثون في ورقتهم البحثية أن علاقة "الجرعة والاستجابة" هذه تدعم فكرة أن التدخين يقلل من حجم الدماغ بشكل سببي, وفي المقابل، لم تؤثر كثرة تدخين الأشخاص بشكل كبير على حجم المادة البيضاء لديهم

وكشفت تحليلات أخرى أن الأشخاص الذين أقلعوا عن التدخين لفترة أطول كانت لديهم مادة رمادية أكثر بقليل في أدمغتهم، مقارنة مع أولئك الذين أقلعوا عن التدخين مؤخرا. ويشير هذا إلى أن التوقف عن التدخين يمكن أن يعكس بشكل طفيف انخفاض حجم الدماغ، وفقا لروسيا اليوم

وقام العلماء أيضا بفحص البيانات الجينية للمشاركين لمعرفة ما إذا كانت المتغيرات الجينية التي تؤثر على مخاطر التدخين قد تكون مرتبطة بالاختلافات في حجم المادة الرمادية. ووجدوا أن الأشخاص الذين لديهم مخاطر وراثية أعلى كانوا أكثر عرضة للتدخين في الماضي، لكن جيناتهم، بمعزل عن غيرها، لم تكن مرتبطة بحجم المادة الرمادية. بدلا من ذلك، كان تاريخ التدخين اليومي مرتبطا بشدة بحجم المادة الرمادية، ما يدعم فكرة أن التدخين هو الذي يقود التغييرات

ونظرا لأن انكماش الدماغ مرتبط بأمراض عصبية، مثل مرض الزهايمر، فإن إنشاء رابط سببي بين التدخين وانخفاض حجم الدماغ يعزز فهمنا لما إذا كان التدخين يقود هذه الأمراض بشكل مباشر من خلال هذه الآلية، كما كتب ليو. وأضاف أن المزيد من التجارب ستساعد في تأكيد العلاقة السببية بين التدخين وحجم الدماغ، وفعالية الأدوية التي يمكن أن تساعد في منع فقدان أنسجة المخ