已有的研究显示，颗粒物空气污染是老年人认知功能不良的一个环境风险因素，同时也加速了认知功能的丧失，增加了痴呆的风险，脑灰质和白质的丧失，以及小血管疾病。在啮齿动物模型中，已有的研究记录了空气污染成分的神经毒性，包括认知障碍，氧化损伤和大脑淀粉样蛋白的增加，以及成年后神经发生的损害。但是，有独立研究报告，最近在人类群体和啮齿动物模型中空气污染成分的神经毒性下降的迹象。

在美国范围内的健康和退休研究(HRS)结果中，2004年教育程度较低的队列的认知缺陷与空气污染有很大的关联：在65岁及以上的成年人中，PM2.5每增加5μg/m3，受教育时间≤8年，发生认知缺陷的风险就会增加12%。 然而，到2014年，相应的HRS队列就没有这种关联了。

在2014年缺乏关联的诸多可能性中，一个可能的因素是PM2.5从2004年到2014年的减少。2014年，HRS受访者所在社区的年平均环境PM2.5为9.2μg/m3(SD=1.7)，比2004年的12.4μg/m3(SD=2.8)水平低25%。重要的是，2014年很少有HRS受访者居住在年平均PM2.5水平高于EPA标准12.0μg/m3的地方，这表明老年人暴露于高污染中的情况有所减少。

在啮齿动物模型中的研究表明，来自城市场所的空气污染的神经毒性减弱。来自洛杉矶的PM2.5的纳米级亚组分(nPM)显示，2017年后，九个参数的神经毒性急剧下降，包括空间学习和氧化损伤。这些实验将相同基因型的小鼠(B6)暴露在同一城市地点收集的nPM中，且nPM的水平和持续时间相同。

在这些观察中，空气污染的成分也在发生变化。全美国的PM2.5水平下降了50%(从2000年的13μg/m3下降到2019年的8μg/m3)，而洛杉矶城市PM2.5水平略有下降，从2009年的13μg/m3下降到2019年的12μg/m3。虽然全美国的臭氧水平继续下降，但洛杉矶县的臭氧在2015年后逆转了之前的趋势，有所上升。

此外，HRS队列的研究结果与其他基于人口的研究一致：随着出生年份的增加，痴呆风险有所降低。教育程度的提高对空气污染造成的痴呆风险的保护作用可能是导致这些结果的一个因素，因为在20世纪，女性和男性接受了高等教育的比例越来越高。

因此，研究人员强调，该研究结果不能评估空气污染的改善对认知能力下降和痴呆风险的潜在好处。虽然PM2.5水平确实从2009年到2016年在全国范围内下降，但自2017年以来观察到的逐年上升，显示空气质量的改善可以被逆转。该研究结果强调了努力改善环境和室内空气质量的重要性，以及对空气污染的神经毒性进行平行人口统计和实验评估的持续重要性。