การศึกษาทางนิเวศวิทยา

การศึกษาทางนิเวศวิทยา (อังกฤษ: Ecological study) เป็นการศึกษาองค์ความเสี่ยง ต่อสุขภาพหรือผลอย่างอื่น ๆ อาศัยข้อมูลประชากรที่กำหนดส่วนโดยภูมิภาคหรือโดยกาลเวลา แทนที่จะใช้ข้อมูลในระดับบุคคล ทั้งค่าองค์ความเสี่ยงและค่าผลจะเป็นค่าเฉลี่ยของประชากรส่วนต่าง ๆ (ไม่ว่าจะกำหนดโดยภูมิภาคหรือโดยกาลเวลา) แล้วใช้เปรียบเทียบกันโดยวิธีการทางสถิติ

การศึกษาแบบนี้สามารถพบความสัมพันธ์ระหว่างองค์ความเสี่ยงกับผลทางสุขภาพ บ่อยครั้งก่อนวิธีการทางวิทยาการระบาดหรือทางการทดลองอย่างอื่น ๆ

ตัวอย่างที่โดดเด่น

การศึกษาอหิวาตกโรค

การศึกษาของจอห์น สโนว์เกี่ยวกับการระบาดของอหิวาตกโรคในลอนดอนเป็นการศึกษายุคแรกที่ช่วยแก้ปัญหาสุขภาพ สโนว์ได้ใช้แผนที่การตายเพราะอหิวาต์เพื่อกำหนดว่าแหล่งกำเนิดของโรคอยู่ที่เครื่องสูบน้ำที่ถนนแห่งหนึ่งแล้วให้นำเอาด้ามเครื่องสูบน้ำออกใน ค.ศ. 1854 ซึ่งหยุดการเสียชีวิตจากโรค แต่จะต้องรอจนถึง ค.ศ. 1883 เมื่อโรเบิร์ต คอคค้นพบแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคจึงเข้าใจว่าโรคแพร่กระจายได้อย่างไร

อาหารกับมะเร็ง

มีการศึกษาเกี่ยวกับองค์ความเสี่ยงทางอาหารต่อโรคมะเร็งกำหนดโดยภูมิภาคและกาลเวลา งานข้ามประเทศหลายงานที่ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างอุบัติการณ์ของโรคมะเร็งและอัตราการตายกับอาหารที่บริโภคประจำชาติ โดยพบว่าองค์ความเสี่ยงทางอาหารต่าง ๆ เช่น โภคภัณฑ์จากสัตว์ (เนื้อสัตว์ นม ปลา และไข่) น้ำตาลหรือสารเพิ่มความหวานที่เติมในอาหารและไขมัน เป็นองค์ความเสี่ยงของโรคมะเร็งหลายประเภท ในขณะที่ธัญพืชและโภคภัณฑ์จากพืชที่ไม่ได้นำส่วนต่าง ๆ ออก (whole) ดูเหมือนจะลดระดับความเสี่ยงของโรคมะเร็งหลายชนิด อัตราการเกิดโรคมะเร็งที่สามัญในประเทศตะวันตก ที่เปลี่ยนไปตามกาลเวลาในประเทศญี่ปุ่น สัมพันธ์กับการเปลี่ยนอาหารไปเป็นแบบชาวตะวันตก

รังสียูวีกับมะเร็ง

ความเข้าใจองค์ความเสี่ยงของโรคมะเร็งที่ก้าวหน้าขึ้น ได้มาจากการตรวจแผนที่อัตราการตายจากโรคมะเร็ง มีการใช้แผนที่โรคมะเร็งลำไส้ใหญ่ในประเทศสหรัฐอเมริกา เพื่อเสนอสมมุติฐานว่า การได้รับรังสีอัลตราไวโอเลตชนิดบี (UVB) โดยผ่านกระบวนการผลิตวิตามินดีของร่างกาย จะลดระดับความเสี่ยงต่อโรคมะเร็ง ตั้งแต่นั้นมา ได้มีการศึกษาทางนิเวศวิทยามากมายที่แสดงการลดอุบัติการณ์หรืออัตราการตาย ของโรคมะเร็งกว่า 20 ชนิด เนื่องจากการได้รับ UVB จากแสงอาทิตย์

อาหารกับโรคอัลไซเมอร์

มีการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างอาหารกับโรคอัลไซเมอร์ทั้งโดยภูมิภาคและกาลเวลา บทความวิชาการงานแรกที่แสดงความสัมพันธ์ เป็นการศึกษาทำในหลายประเทศที่ตีพิมพ์ใน ค.ศ. 1997 เป็นงานที่ใช้ความชุกของโรคในประเทศ 11 ประเทศเทียบกับองค์ประกอบทางอาหารต่าง ๆ แล้วพบว่า ไขมันและพลังงานทั้งหมดที่บริโภคมีสหสัมพันธ์ในระดับสูงกับความชุกโรคในขณะที่ปลาและธัญพืชมีสหสัมพันธ์เชิงผกผัน (คือป้องกันโรค) ปัจจุบัน อาหารพิจารณาว่า เป็นองค์ความเสี่ยงสำคัญของโรคนี้ การศึกษาใน ค.ศ. 2014 รายงานว่า การเกิดโรคอัลไซเมอร์ในประเทศญี่ปุ่นอย่างรวดเร็วระหว่าง ค.ศ. 1985-2007 น่าจะเป็นเพราะการเปลี่ยนการบริโภคจากอาหารญี่ปุ่นไปเป็นอาหารแบบชาวตะวันตก

รังสียูวีกับไข้หวัดใหญ่

งานตัวอย่างอีกงานหนึ่งใน ค.ศ. 2006 ศึกษาโรคไข้หวัดใหญ่ตามกาลเวลาแล้วตั้งสมมุติฐานว่า การเกิดขึ้นของโรคที่ต่าง ๆ ตามฤดู โดยมากเป็นเพราะการได้รับรังสีอัลตราไวโอเลตชนิดบี และการมีระดับสาร calcifediol ซึ่งเป็นสารก่อนฮอร์โมน (prehormone) ที่ผลิตในตับ ที่ต่าง ๆ กันตามฤดูงานทดลองแบบสุ่มและมีกลุ่มควบคุมในเด็กนักเรียนญี่ปุ่นที่ตีพิมพ์ใน ค.ศ. 2010 พบว่า การทานวิตามินดี3 (D3) วันละ 1000 หน่วยสากล จะลดระดับความเสี่ยงโรคไข้หวัดใหญ่ชนิดเอถึง 2 ใน 3 (67%)

ข้อดีและข้อเสีย

การศึกษาแบบนี้มีประโยชน์โดยเฉพาะในการสร้างสมมุติฐาน เพราะว่า สามารถใช้ของมูลที่มีอยู่แล้วเพื่อทดสอบสมมุติฐาน ข้อดีของการศึกษาแบบนี้ก็คือ สามารถที่จะใช้ข้อมูลของคนเป็นจำนวนมาก ในการตรวจสอบองค์ความเสี่ยงเป็นจำนวนมากมีเหตุผลวิบัติอย่างหนึ่งที่เรียกว่า ecological fallacy ซึ่งหมายถึงผลที่พบในระดับกลุ่มอาจจะใช้ไม่ได้ในระดับบุคคลแต่จริง ๆ แล้ว เหตุผลวิบัติแบบเดียวกันนี้ก็เกิดขึ้นได้ในการศึกษาแบบสังเกต (observational studies) และงานทดลองแบบสุ่มและมีกลุ่มควบคุม (randomized controlled trials) เพราะว่า การศึกษาทางวิทยาการระบาด ล้วนแต่ต้องตรวจสอบทั้งบุคคลที่มีผลทางสุขภาพที่สัมพันธ์กับองค์ความเสี่ยงที่เป็นประเด็นศึกษา ทั้งบุคคลที่ไม่มี ยกตัวอย่างเช่น ความแตกต่างทางกรรมพันธุ์จะมีอิทธิพลต่อการตอบสนองต่อยา ดังนั้น ความวิตกกังวลเกี่ยวกับ ecological fallacy ไม่ควรเป็นเหตุเพื่อตำหนิการศึกษาแบบนี้ เรื่องที่สำคัญกว่าก็คือการศึกษาทางนิเวศวิทยาควรจะรวบรวมองค์ความเสี่ยง (ต่อผลอย่างหนึ่ง) ที่รู้ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แล้วผลของงานควรประเมินโดยใช้วิธีอื่น ๆ ยกตัวอย่างเช่น Bradford Hill criteria เพื่อตรวจสอบความเป็นเหตุผลในระบบชีวภาพ

เชิงอรรถและอ้างอิง

1. PMID 16891036 (PMID 16891036)
   Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by handNewsom, SW (2006). Pioneers in infection control: John Snow, Henry Whitehead, the Broad Street pump, and the beginnings of geographical epidemiology. J Hosp Infect 64 (3) : 210-6
2. Kaufmann SH; Schaible UE (2005). "100th anniversary of Robert Koch's Nobel Prize for the discovery of the tubercle bacillus". Trends Microbiol. 13 (10): 469–75. doi:10.1016/j.tim.2005.08.003. PMID 16112578.
3. Armstrong B; Doll R (1975). "Environmental factors and cancer incidence and mortality in different countries, with special reference to dietary practices". Int J Cancer. 15 (4): 617–31. doi:10.1002/ijc.2910150411. PMC 478894. PMID 1182356.
4. Grant WB (2014). "A multicountryการศึกษาทางนิเวศวิทยาof cancer incidence rates in 2008 with respect to various risk-modifying factors". Nutrients. 6 (1): 163–189. doi:10.3390/nu6010163. PMC 3916854. PMID 24379012.
5. Tominaga S; Kuroishi T (1997). "Anการศึกษาทางนิเวศวิทยาon diet/nutrition and cancer in Japan". Int J Cancer. 71 (Suppl 10): 2–6. doi:10.1002/(sici)1097-0215(1997)10+<2::aid-ijc2>3.3.co;2-0. PMID 9209011.
6. Garland CF; Garland FC (1980). "Do sunlight and vitamin D reduce the likelihood of colon cancer?". Int J Epidemiol. 9 (3): 227–31. doi:10.1093/ije/9.3.227. PMID 7440046.
7. Moukayed M; Grant WB (2013). "Molecular link between vitamin D and cancer prevention". Nutrients. 5 (10): 3993–4023. doi:10.3390/nu5103993. PMC 3820056. PMID 24084056.
8. Grant WB (1997). (PDF). Alzheimer’s Disease Review. 2: 42–57. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2014-06-05. สืบค้นเมื่อ 2015-05-06.
9. Devanand, D; Lee, J; Luchsinger, J; Manly, J; Marder, K; Mayeux, R; Scarmeas, N; Schupf, N; Stern, Y (2013). "Lessons from epidemiologic research about risk factors, modifiers, and progression of late onset Alzheimer's Disease in New York City at Columbia University Medical Center". J Alzheimers Dis. 33 (Suppl 1): S447-55. doi:10.3233/JAD-2012-129041. PMC 4149254. PMID 22836187.
10. Grant WB (2014). "Trends in diet and Alzheimer's disease during the nutrition transition in Japan and developing countries". J Alz Dis. 38 (3): 611–20. doi:10.3233/JAD-130719. PMID 24037034.
11. Cannell JJ; Vieth R; Umhau JC; Holick MF; Grant WB; Madronich S; Garland CF; Giovannucci E (2006). "Epidemic influenza and vitamin D". Epidemiol Infect. 134 (6): 1129–40. doi:10.1017/S0950268806007175. PMC 2870528. PMID 16959053.
12. Urashima, M; Segawa, T; Okazaki, M; Kurihara, M; Wada, Y; Ida, H (2010). "Randomized trial of vitamin D supplementation to prevent seasonal influenza A in schoolchildren". Am J Clin Nutr. 91 (5): 1255–60. doi:10.3945/ajcn.2009.29094. PMID 20219962.