草根影响力新视野 编译 锺艺

近日，研究人员对极地科考人员的大脑进行了扫描，他们发现，科考人员器官的某些结构已经发生萎缩，特别是大脑中对学习和记忆有至关重要作用的结构海马体，海马体的体积已经产生了很大的收缩。12月4日发表在《新英格兰医学杂志》上的研究结果表明，这极有可能是因为探险者长时间孤独的在研究站生活和工作，大脑缺乏刺激所致。

宾夕法尼亚大学精神病学医学博士Alexander Stahn在一封电子邮件中告诉Live Science，大脑萎缩还可能破坏探险者处理情绪并与他人互动的能力，因为海马体是这些认知能力的关键。

在南极科考团队中观察到的大脑变化与啮齿类动物的观察结果相呼应——长时间的社会隔离使大脑建立新神经元的能力减弱。生活在一个“单调”的环境中，生活很少会发生变化，这促使啮齿动物的大脑发生变化，尤其是海马体。根据BrainFacts.org的研究，海马体是为数不多的能产生成年神经元的大脑区域之一，当我们学习和获得新的记忆时，海马体会不断地重新调整我们的神经回路。

虽然通过实验实验我们可以知道啮齿动物的大脑依赖于环境刺激来维持海马体，但对人脑在同等条件下的反应却知之甚少。Alexander Stahn和他的研究合作者认为南极科考站可能是进行研究的完美实验室。虽然Stahn主要研究的方向是“大脑在长期太空旅行中可能发生的变化”，但南极洲的存在让他的实验可以在离家更近一点的地方开展。Stahn进一步解释说：“南极科考站可以被认为是一种很好的空间模拟物，可以用来评估长期隔离和禁闭的效果。”



据该站的负责人Alfred Wegener Institute介绍，这座被称为Neumayer第三南极科考站位于韦德尔海附近的埃克斯特伦冰架上，在整个冬季只有9人居住。该建筑本身包含了团队的大部分工作空间、公共区域和供应室，在16个液压支柱的冰雪覆盖的冰架上方隐约可见。这个科考站被严寒的荒野所包围，是“与世隔绝”这个词的最好体现。

经过对比研究发现，南极科考队员在南极的14个月里，海马体积和脑源性神经营养因子的损失要比正常人多。另外，在8名接受核磁共振检查的科考队员中，海马体中一个名为齿状回的区域明显下陷。根据BrainFacts.org的解释，这个区域是海马体内神经发展的“温床”。平均来说，每个科考队员在研究站停留期间，齿状回萎缩了4%到10%。

与正常人相比齿状回体积损失较大的科考队员在空间处理和选择性注意测试中表现更差。科考队员的其他大脑区域似乎也缩小了，其中包括大脑皮层上的几个斑点（大脑的外层褶皱），这些斑点是左侧海马旁回、右侧背外侧前额叶皮层和左侧眶额皮层。

在整个科考过程中的四分之一时间里，科考队员的脑源性神经营养因子（BDNF）水平平均下降了约45%。即使在科考队回家1.5个月后，这个水平仍然很低。研究称，从科考前到科考后，BDNF水平的降低与齿状回体积损失的增加有关。

由于本项研究的对象只包括了九个人，研究团队强调“他们的数据应该被谨慎解读”。尽管如此，从研究结果展现的信息来看，长时间的隔离可能会耗尽人脑中的BDNF，改变海马结构，破坏记忆等重要的认知功能。

研究人员目前正在研究几种可能的方法来预防这种情况下的大脑萎缩，例如利用特定的体育锻炼程序和虚拟现实来增强感官刺激。理论上，如果啮齿动物研究的结果在人类身上成立，用新的项目来丰富日常活动可以保护海马体不致萎缩。