孤獨的南極探險者，大腦正在萎縮？

草根影響力新視野 編譯 鍾藝

近日，研究人員對極地科考人員的大腦進行了掃描，他們發現，科考人員器官的某些結構已經發生萎縮，特別是大腦中對學習和記憶有至關重要作用的結構海馬體，海馬體的體積已經產生了很大的收縮。12月4日發表在《新英格蘭醫學雜誌》上的研究結果表明，這極有可能是因為探險者長時間孤獨的在研究站生活和工作，大腦缺乏刺激所致。

賓夕法尼亞大學精神病學醫學博士Alexander Stahn在一封電子郵件中告訴Live Science，大腦萎縮還可能破壞探險者處理情緒並與他人互動的能力，因為海馬體是這些認知能力的關鍵。

在南極科考團隊中觀察到的大腦變化與嚙齒類動物的觀察結果相呼應——長時間的社會隔離使大腦建立新神經元的能力減弱。生活在一個「單調」的環境中，生活很少會發生變化，這促使嚙齒動物的大腦發生變化，尤其是海馬體。根據BrainFacts.org的研究，海馬體是為數不多的能產生成年神經元的大腦區域之一，當我們學習和獲得新的記憶時，海馬體會不斷地重新調整我們的神經迴路。

雖然通過實驗實驗我們可以知道嚙齒動物的大腦依賴於環境刺激來維持海馬體，但對人腦在同等條件下的反應卻知之甚少。Alexander Stahn和他的研究合作者認為南極科考站可能是進行研究的完美實驗室。雖然Stahn主要研究的方向是「大腦在長期太空旅行中可能發生的變化」，但南極洲的存在讓他的實驗可以在離家更近一點的地方開展。Stahn進一步解釋說：「南極科考站可以被認為是一種很好的空間模擬物，可以用來評估長期隔離和禁閉的效果。」

據該站的負責人Alfred Wegener Institute介紹，這座被稱為Neumayer第三南極科考站位於韋德爾海附近的埃克斯特倫冰架上，在整個冬季只有9人居住。該建築本身包含了團隊的大部分工作空間、公共區域和供應室，在16個液壓支柱的冰雪覆蓋的冰架上方隱約可見。這個科考站被嚴寒的荒野所包圍，是「與世隔絕」這個詞的最好體現。

經過對比研究發現，南極科考隊員在南極的14個月裡，海馬體積和腦源性神經營養因子的損失要比正常人多。另外，在8名接受核磁共振檢查的科考隊員中，海馬體中一個名為齒狀回的區域明顯下陷。根據BrainFacts.org的解釋，這個區域是海馬體內神經發展的「溫床」。平均來說，每個科考隊員在研究站停留期間，齒狀回萎縮了4%到10%。

與正常人相比齒狀回體積損失較大的科考隊員在空間處理和選擇性注意測試中表現更差。科考隊員的其他大腦區域似乎也縮小了，其中包括大腦皮層上的幾個斑點（大腦的外層褶皺），這些斑點是左側海馬旁回、右側背外側前額葉皮層和左側眶額皮層。

在整個科考過程中的四分之一時間裡，科考隊員的腦源性神經營養因子（BDNF）水平平均下降了約45%。即使在科考隊回家1.5個月後，這個水平仍然很低。研究稱，從科考前到科考後，BDNF水平的降低與齒狀回體積損失的增加有關。

由於本項研究的對象只包括了九個人，研究團隊強調「他們的數據應該被謹慎解讀」。儘管如此，從研究結果展現的信息來看，長時間的隔離可能會耗盡人腦中的BDNF，改變海馬結構，破壞記憶等重要的認知功能。

研究人員目前正在研究幾種可能的方法來預防這種情況下的大腦萎縮，例如利用特定的體育鍛煉程序和虛擬現實來增強感官刺激。理論上，如果嚙齒動物研究的結果在人類身上成立，用新的項目來豐富日常活動可以保護海馬體不致萎縮。

資料來源：Lonely Antarctic Expeditions Shrink People’s Brains