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你是否有过因为天气炎热影响了自己的好心情?又是否有过怀疑,被高温干扰了自己清晰的思考判断?科学研究表明,你的感觉很可能是真的,“热懵圈”可不是句玩笑话,高温比我们想象中更“烧脑”。
近期,经英国剑桥大学医学研究委员会研究发现,在健康人群中,普遍平均脑温为38.5℃,更深的大脑区域温度通常高于40℃,观测到的最高温度为40.9℃。实际上,脑温会受时间、年龄、性别等诸多因素影响。在一天中,大脑温度就存在近1℃的波动,并在下午最高、晚上最低;在20~40岁范围内,大脑温度随着年龄的增长而增加,最显著的是大脑深处区域,平均增加了0.6℃,并以丘脑温度的变化最高;在男女性比较中,或许是受月经周期影响,女性脑温要比男性高约0.4℃。由此可见,人类大脑温度的变化可要比我们想象中大得多,这恰恰也是大脑功能健康的表现。
虽然大脑深处的温度较高,但这并不代表高温对大脑是“友好”的。大脑可要比我们想象中脆弱的多,不适的温度很可能让它受伤,这并不是在耸人听闻。美国疾病控制与预防中心研究人员表明,当内脏温度增加1.2℃ ,脑灌流压就会显著降低,通向大脑血流量就会减少;当大脑温度升高 1-2℃ ,脑功能就会受损;当内脏温度上升仅仅4℃,中枢神经系统受到的伤害就不可挽回了。在中暑的情况下,大脑可能会出现持续的神经损伤。
除此之外,高温还会损害人的认知能力。哈佛大学公共卫生学院研究人员通过在热浪期间追踪两批美国学生的寝室内环境、生理和脑功能指标后发现,与待在空调房间里的人相比,长期待在高温炎热环境里的人,容易出现注意力不集中等问题,反应变慢,工作记忆更差。日本研究人员也进行过相关实验,他们让实验参与者穿上通着热水的特制服装,使人体体表温度上升了 4.66 摄氏度;接着衣服里通冷水,使体表温度下降。在这两种情况下,参与者要做一些进行简单分类的认知任务。研究者发现:和通冷水时相比,体表被热水加热时人更容易出错,而且神经活动更不活跃。这正说明了高温环境下,大脑不光更容易出错,而且还更不愿意思考。正是如此,我们在日常生活中应当多关注户外工作者、老年人、孕妇等重点人群,他们更易受到与热相关的认知功能障碍的影响。
不止如此,极端高温暴露还可能改变大脑活动和连接,导致愤怒等情绪变化,并改变人行为,增加人际冲突和暴力。这是因为高温会刺激炎症主要调节因子NF-κB信号通路的活化,引发免疫系统的过度反应和炎症反应,导致炎性细胞因子和炎性细胞的积累。而当个体的神经细胞出现促炎反应时,会进一步扰乱人体下丘脑的情绪调节中枢,导致血清素、多巴胺等神经递质分泌减少,从而降低人的愉悦感,增加攻击性。《柳叶刀》杂志2022年发表的一项研究分析了40亿条推特信息,发现极高或极低的温度会促进网络上的攻击性趋势,增加仇恨言论。在极端高温天气(42℃至45℃)的日子里,这类推特的增幅高达22%。此外,长期的高温暴露还可能导致热应激,引发肾上腺素和皮质醇等应激激素的释放,使人出现烦躁、不安和情绪高度敏感。
既然高温会对大脑产生不利影响,那么低温是不是就有利于大脑平稳运行了呢?答案同样是否定的。比如说夏天室外温度高,突然进入温度较低的空调房,人的体表血管会迅速大面积收缩,血压剧烈波动,诱发脑卒中,这对大脑损害极大;再比如说,有人在吃雪糕或喝冰饮料后会出现头痛、恶心的现象,其实这是口腔黏膜被强烈刺激后造成了头部和面部的肌肉、血管收缩,引起直通大脑的一条动脉痉挛,并冲击痛觉神经末梢,最终引起头痛反应,有的人甚至会恶心呕吐,这种情况我们称之为“脑结冰”。
显然,外界温度过高或者过低都会影响大脑的正常运作。既然如此,我们如何才能让大脑保持“最佳状态”呢?首先是要在日常中控制好温差。比如说夏季使用空调时室内外温差最好不超过10℃,以免温差过大引发身脑卒中等问题。其次是要为大脑创造一个舒适的工作环境,避免自律神经系统负荷过重。对大脑来说最佳的室内温度是22-24℃,当温度上升到25℃以上时,温度每增加1℃,大脑工作性能就会下降2%。除了保持温度,我们还要注意在日常生活中平衡作息、适量运动并保持学习热情,这样才能让大脑感受到放松,促进记忆力、思维处理速度的提高,激活大脑中的多巴胺系统,从而形成新的神经通路,增强现有的连接。
总之,大脑的复杂性和灵活性赋予了我们丰富的情感、创造力和社会连接,它虽然只占身体重量约2%,但却需要消耗约20%的能量。只有保持好大脑状态,才能够更好地发挥这位“指挥官”的无限潜能!
本文为科普中国·创作培育计划扶持作品
作者:秦明
审核:桂雅星 上海市第一人民医院神经内科主任医师
出品:中国科协科普部
监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司
来源: 星空计划
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