热浪扰乱大脑：科学家正探究其背后机制
1. 热浪来袭：伦敦六月创纪录高温
本周伦敦异常炎热，非常炎热。一场危险的热浪席卷了西欧。昨日，英国录得六月最高气温36.1°C（约97°F）。但正如我手机上的天气应用所确认的，体感温度达到了39°C。六月在英国看到这样的温度令人恐惧。根据英国国家气象和气候服务机构——气象局的数据，1991年至2020年间，英格兰六月平均最高气温为19°C（66°F）。整个欧洲，这场热浪可能导致数千人死亡。农业、基础设施和医疗系统还将面临其他可怕后果。但本周我想关注的是高温对我们的思维和大脑的影响。就我个人而言，我发现几乎无法清晰思考。高温让人分心，头脑昏沉。我不敢想象在更热地区户外工作的人们的情况。这不仅仅是疲惫和混乱。高温对大脑的影响可能是致命的。研究人员仍在试图找出原因。
2. 高温与认知：消防员研究揭示短期影响
研究证实，随着气温升高，人们似乎变得更易怒、更具暴力倾向。不过，这些研究大多基于关联性。利物浦希望大学的认知心理学家凯瑟琳·汤普森表示，很难直接研究热浪如何影响我们的思维。她转而研究极端高温对消防员的影响。测量消防员在进入燃烧建筑进行预定训练前后的认知技能更容易。研究尚处于早期阶段，但团队发现，消防员在暴露于高温后立即难以集中注意力和控制注意力——我确信热浪中的人们能感同身受。消防员的技能在降温约20分钟后恢复正常。但他们仅经历了15分钟的强烈高温暴露。汤普森不知道经历持续数天的热浪会产生什么影响，也不知道这些影响会持续多久。要弄清楚这一点，可能需要在热浪来临前几天的通知期内，向数千人发送认知测试工具包。汤普森说：“我猜没人做过，因为这太难了。”
3. 心理健康危机：热浪加剧精神疾病风险
尽管如此，研究人员可以通过事后研究了解热浪的一些影响。这些研究表明，高温对心理健康障碍患者似乎有更灾难性的后果。当气温超过特定地区的典型水平时，这些后果变得明显。康涅狄格州哈特福德医疗保健中心热脑实验室主任约书亚·沃策尔说：“似乎存在一种相关性：天气越热，尤其是在一年中最热的时候，心理健康结果越差。”在2023年发表的一项研究中，牛津大学研究气候变化对心理健康影响的艾玛·劳伦斯及其同事回顾了将心理健康结果与环境室外温度联系起来的证据。他们发现，在热浪期间，这类患者的住院率增加了9.7%。劳伦斯说：“患有心理健康问题的人是最容易受到高温物理影响的人群之一。”例如，在2021年影响加拿大的创纪录热浪中，精神分裂症患者的死亡风险是其他人的三倍。
4. 机制探索：高温如何影响大脑？
为了保护人们，我们需要更好地理解这些影响背后的机制。毕竟，在非常非常热的时候，很多事情都会改变。例如，有些人可能最终被困在室内，避免户外活动和锻炼，而且很难睡个好觉。睡眠、社交和锻炼对我们的心理健康都非常重要。但异常高温是否会对我们的大脑产生特定影响，正如沃策尔所说，“是个价值百万美元的问题”。实验室动物研究表明，过度高温可以改变大脑中化学信号的工作方式。例如，多项研究表明，当老鼠暴露于高温时，血清素等神经递质的水平似乎会增加。高温还可能干扰大脑网络之间的相互通信方式。它可能影响氧气到达脑细胞的方式。沃策尔说：“有很多生物学原因可以解释为什么大脑会受到高温的负面影响。”
5. 脆弱群体：儿童和青少年面临更高风险
新兴研究表明，无论原因如何，儿童和年轻人是最脆弱的群体之一。在本周早些时候发表的研究中，沃策尔及其同事发现，美国15至24岁人群的自杀率每增加1°C月平均气温，就会增加2.97%。这比24岁以上人群的增幅（本身也令人担忧）高出两倍多。其他研究提示，高温暴露可能对儿童的大脑发育产生长期影响。暴露于极端高温或低温的婴儿，在9至12岁时似乎会出现白质改变——尽管尚不清楚这些影响如何影响个体儿童。劳伦斯在牛津接受采访时说：“似乎非常年幼的儿童暴露于极端温度可能会影响他们的大脑发育。”她本应在伦敦参加气候行动周，但她关于极端高温的活动最终因极端高温而被取消。我们正在经历气候变化的影响。这给高温如何影响大脑的问题带来了新的紧迫性。劳伦斯说，预计2020年出生的儿童经历的热浪次数将是其祖父母的七倍左右。“我们需要认真适应一个变暖的世界。”
6. 深度探索：生物技术与健康前沿
本文首发于《MIT技术评论》的每周生物技术通讯《检查》。要每周四在收件箱中收到它，并首先阅读此类文章，请在此注册。深度探索：生物技术与健康。中国已批准全球首个侵入式脑机接口芯片——接下来会发生什么。中国希望成为脑植入物的全球领导者。强大的政府支持预计将加速这一进程。作者：游晓颖。内感受：你内心感受的隐藏感官。研究人员正在解码信号如何在身体和大脑之间移动，这对我们如何理解和治疗从肥胖到焦虑等疾病具有意义。作者：凯瑟琳·W·艾萨克斯。Colossal Biosciences正在3D打印的人造蛋壳中培育小鸡。作为迈向人造子宫的早期一步，一家生物技术公司声称已开发出“完全人造”的鸡蛋。作者：安东尼奥·雷加拉多。大卫·辛克莱计划在XPrize竞赛中测试全身年轻化药物。青春探索的下一步是一种称为化学重编程的技术。作者：安东尼奥·雷加拉多。保持联系。插图：Rose Wong。获取《MIT技术评论》的最新更新。发现特别优惠、头条新闻、即将举行的活动等。输入您的电子邮件。隐私政策。感谢您提交电子邮件！探索更多通讯。似乎出了点问题。我们无法保存您的偏好。请尝试刷新此页面并再次更新。如果继续收到此消息，请通过customer-service@technologyreview.com联系我们，并附上您希望接收的通讯列表。