Какво влияние оказват климатичните условия върху мозъка

от 22 фев 2019г., обновено на 24 ное 2023г.

Всички знаем, че климатичните условия могат да повлияят на нашето настроение и продуктивност. Много хора се чувстват по-добре, когато времето е слънчево и е топло навън. За това не е учудващо, че голям брой мъже и жени често се чувстват нещастни или депресирани през зимата. Дори съществува психично разстройство, наречено сезонното афективно разстройство – специфичен тип депресия, която зависи от промените в слънчевата светлина през годината.

Въпреки всичко някои изследователи смятат, че човешкият мозък функционира по-добре през студените месеци. В тази статия ще разгледаме няколко проучвания, в които се анализират промените в когнитивните процеси и настроението, предизвикани от измененията в климатичните условия. Посочените в статията изследвания са подбрани от д-р Вячеслав Власоф (Viatcheslav Wlassoff) – научен и медицински консултант с опит във фармакологичните и генетичните изследвания.

Пясък и прах

Скорошно проучване от 2018 г., публикувано в научния журнал The Lancet. Planetary Health от четирима учени (Li, Z., Chen, L., Li, M. & Cohen, J.), подробно анализира влиянието на пясъчните и прашните бури върху функциите на детския мозък. Използвайки математически анализ и резултатите от тестове за разпознаване на думи, учените се опитват да установят какъв ефект има пренеталното излагане на пясъчни и прашни бури върху когнитивните способности на малчуганите. Авторите забелязват спад и в двата аспекта, както и по-късно усвояване на умения като броене и съставяне на цели изречения при децата, които са били изложени на пясъчни и прашни бури по време на пренеталното си развитие. Откритията на изследователите навеждат на мисълта, че подобни климатични условия вредят на когнитивните функции на следващото поколение.

Високи температури и влажност

Резултатите от редица проучвания сочат, че специфични климатични условия като например високите температури и влажността на въздуха могат да окажат негативен ефект върху когнитивните способности. Също така се смята, че термичният стрес може да предизвика проблеми с някои когнитивни функции.

Едно скорошно проучване от 2017 г., проведено от четирима индийски учени (Saini, R., Srivastava, K., Agrawal, S. & Das, R. C.) и публикувано в научния журнал Med Journal Armed Forces India, се фокусира върху влиянието на термичния стрес върху когнитивните способности на войници, които са прекарали поне една година в пустинни райони. Изследователите констатирате спад в представянето на когнитивни задачи в сравнение с резултатите от изпълнението на упражненията в нормални климатични условия. Негативният ефект е най-ясно изявен в резултатите на задачи, свързани с поддържането на вниманието, вербалната памет и психомоторните дейности.

Друго проучване, проведено от четирима изследователи (Leavitt, V.M., Sumowski, J.F., Chiaravalloti, N., Deluca, J.) през 2012 г. и публикувано в научния журнал Neurology, анализира какво влияние оказва температурата върху функциите на мозъка на хора с множествена склероза и на участници в добро здраве. Учените установяват, че при пациентите с възпалителното автоимунно заболяване на централната нервна система за разлика от здравите участници в проучването горещината е свързана с негативни изменения в когнитивния статус. Тези открития потвърждават, че по-високите температури водят до по-висока честота на клинично обостряне на симптомите и повишена активност на лезиите от типа T2, които се наблюдават при хората с множествена склероза.

Студеното време и мозъчните функции

Относно когнитивните способности в по-студено време проучванията сочат както към подобряване, така и към влошаване.

Едно изследване от 2012 г. с екип от учени (Muller, M.D., Gunstad, J., Alosco, M.L., Miller, L.A., Updegraff, J., Spitznagel, M.B. & Glickman, E,L.) например разглежда ефектът от излагането на студено и след това затопляне на средата върху работната памет и изпълнителните функции в 10 млади мъже. Резултатите от проучването са публикувани в научния журнал Ergonomics. Учените забелязват спад в резултатите от теста за измерване на когнитивните способности, когато субектите са изложени на 10 градуса, и тези негативни ефекти продължават да се наблюдават един час по-късно по време на затоплянето. Авторите предполагат, че причината за спада в работната памет и изпълнителните функции са резките промени в кръвоносните съдове на мозъка вследствие на покачването на температурата. Според авторите друго вероятно обяснение може да бъде дерегулирането на нивата на катехоламините, особено важни за сложните функции, свързани с поддържането на вниманието.

Други експерименти сочат, че зимата всъщност ни помага да събудим ума си и ни кара да мислим по-ясно. Всеизвестно е, че основният източник на енергия за главния мозък е глюкозата. Така че когато глюкозата е изчерпана, функционирането на мозъка е застрашено. Енергията (глюкозата) също се използва за регулиране на телесната температура особено при изключително горещи или студени условия. Установено е, че е необходима повече енергия (глюкоза), за да се охлади едно тяло, отколкото да се затопли. Следвайки тази логика, по-високите температури водят до по-бързо изчерпване на нивата на глюкозата и по този начин се нарушават мозъчните функции и яснотата на мисленето.

Предполага се, че високите температури увеличават риска от психични разстройства особено при хората в трета възраст.

Едно скорошно проучване от 2018 г., проведено от учени от Южна Корея (Lee, S., Lee, H., Myung, W., Kim, E.J. & Kim, H.) и публикувано в научния журнал The Science of Total Environment, анализира огромно количество данни, свързани с приемането по спешност в отделение вследствие на психично разстройство. Изследването включва в анализа си информация за документираните дневни температури в 6 различни града за период от повече от 10 години.

Резултатите показват, че високите температури може би представляват заплаха за психичното здраве или поне са причината за влошаването на симптомите на психичните разстройства. Съгласно заключенията от мащабното проучване повече от 30% от приемите в спешното отделение заради тревожност се приписват на горещото време. Високите градуси навън отключват реакции в тялото, които могат да причинят покачването на нивата на хормоните на стреса и температурата на мозъка. Допълнително, изключително горещото време може да дерегулира нивата на допамин и серотонин – тези невромедиатори играят важна роля за щастието при хората.

Слънчево или мрачно настроение

Популярно схващане е, че времето може да окаже влияние върху настроението ни. Въпреки че липсата на слънчева светлина обикновено се свързва със сезонното афективно разстройство, някои изследователи вярват, че не всички индивиди реагират по сходен начин на измененията в климатичните условия.

Едно изследване от 2011 г. на група учени (Klimstra, Theo A. Frijns, Tom Keijsers, Loes Denissen, Jaap J. A. Raaijmakers, Quinten A. W. van Aken, Marcel A. G. Koot, Hans M. van Lier, Pol A. C. Meeus, Wim H. J.), публикувано в научния журнал Emotion, анализа връзката между настроенията на група индивиди и обективната климатична обстановка в продължение на 30 дни.

Изследователите откриват големи индивидуални разлики между различните участници. Учените установяват наличието на 4 ясно разграничими типа реакции към времето: любителите на лятото (участниците съобщават, че се чувстват по-добре, когато температурите са по-високи и е слънчево); мразещите лятото (съобщават за влошено настроение, когато времето се затопля и има повече слънце); мразещите дъжда (съобщават, че дъждовните дни влошават настроението) и неафектирани (няма връзка между времето и настроението). Едно от най-интересните открития на учените е, че юношите и техните майки често имат един и същ тип, което предполага наличието на наследствен компонент в определянето на реакциите спрямо климатичните изменения.

Анализът на научната литература показва, че екстремните климатични условия оказват негативен ефект върху когнитивните функции и настроението. Най-вероятно причината за това е значителният спад в енергийния източник (глюкоза), който се използва за терморегулация. Също така става ясно, че екстремните температури влияят и на нивата на катехоламините в мозъка (като допамина и серотонинът). Въпреки всичко, изглежда, че все пак съществува някаква вариация в реакциите към времето, които може да зависят до определена степен от генетичната предразположеност.