极端环境条件如何影响人脑

Charité和马克斯·普朗克人类发展研究所的联合新闻稿

极地研究探险队的成员为柏林慈善大学和马克斯·普朗克人类发展研究所的研究人员提供了研究社会隔离和极端环境条件对人脑的影响的机会。研究人员发现了齿状回的变化，齿状回是负责空间思维和记忆的海马区域。他们的研究结果已发表在《新英格兰医学杂志》*上。

由南极探险队(Neumayer-Station III)出发，这是由阿尔弗雷德·韦格纳研究所(Alfred Wegener Institute)，亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI)运营的德国南极研究站，意味着必须面对低至-50摄氏度的温度(-58华氏度)和冬季几乎完全黑暗。研究站的生活几乎无法提供隐私或个人空间。与外界的接触极少，而且不能短时间呆住-至少在漫长的冬季不行。仅在相对较短的夏季才可以紧急撤离并运送食物和设备。Charité'的研究负责人Alexander Stahn博士说：“这种情况为我们提供了研究暴露于极端条件下如何影响人脑的方式的机会。”是宾夕法尼亚大学佩雷​​尔曼医学院的生理学研究所助理教授。Stahn博士与AWI的支持下，由马克斯·普朗克人类发展研究所Lise Meitner环境神经科学小组负责人SimoneKühn博士一起工作，着手确定南极考察是否会产生变化人脑的结构和功能。

五名男子和四名妇女自愿参加了这项研究。他们在南极研究站总共呆了14个月，其中有9个月是与外界隔离的。在执行任务之前，之中和之后，参与者完成了一组基于计算机的认知测试。这些包括对注意力，记忆力，认知反应时间和空间思维的评估。定期进行血液测试以测量特定生长因子(称为脑源性神经营养因子(BDNF))的水平，该蛋白负责促进神经细胞和脑中突触的生长。研究人员使用磁共振成像来确定每个参与者任务前后的大脑结构。他们这样做是为了记录大脑体积的变化，要特别注意海马体，它是位于大脑深处的结构。“为此，我们使用了高分辨率的方法，可以对海马的各个区域进行精确的测量，”库恩教授说。一组九名对照参与者进行了相同的测试。

展览结束后进行的测量表明，探险队成员的齿状回(海马的一个区域在空间思维和记忆形成中起着重要作用)比对照组小。这些变化也与BDNF水平降低有关。在南极仅三个月后，生长因子的水平已降至远征开始之前记录的水平以下，并且在远征之后的一个半月仍未恢复正常。认知测试显示了对空间能力和所谓的选择性注意的影响，这是忽略无关信息所必需的。重复测试通常与测试结果的改善有关。但是，这种学习效果

Stahn博士解释说：“鉴于参与者的数量很少，我们应谨慎看待我们的研究结果，但是，他们确实提供了重要的信息，即-小鼠的初步发现支持了这一点-极端的环境条件可能会对大脑产生不利影响，特别是在海马齿状回中产生新的神经细胞。”下一步，研究人员计划研究体育锻炼是否能够抵消大脑中观察到的变化。

标签： 极端环境