热浪扰乱你的大脑。科学家们正试图找出原因。
生物技术与健康 热浪扰乱你的大脑。科学家们正试图找出原因。儿童和患有精神健康障碍的人尤其脆弱。
插图：Sarah Rogers/MITTR | 图片来源：Getty
执行摘要
本周伦敦很热。非常热。一场危险的热浪袭击了西欧。昨天，英国记录了有史以来最高的六月气温，达到36.1°C（约97°F）。但正如我手机上的天气应用所确认的那样，体感温度达到了39°C。我们在英国六月看到这样的温度，令人恐惧。根据英国国家气象和气候服务机构——英国气象局的数据，1991年至2020年间，英格兰六月的平均最高气温为19°C（66°F）。在整个欧洲，这场热浪可能导致数千人死亡。它还将对农业、基础设施和医疗系统产生其他可怕的后果。
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但本周我想探讨的是高温对我们的思维和大脑产生的影响。就我个人而言，我发现几乎无法清晰思考。高温让人分心，我的头脑一片混沌。我不敢想象那些在更炎热地区户外工作的人们的情况。这不仅仅是疲惫和困惑。高温对大脑的影响可能是致命的。而研究人员仍在试图找出原因。
研究已经证实，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。她转而研究了极端高温对消防员的影响。在消防员接受涉及进入燃烧建筑的预定训练前后，测量他们的认知技能更容易。研究尚处于早期阶段，但团队发现，消防员在接触高温后立即更难集中注意力和控制注意力——我敢肯定，经历热浪的人们对此感同身受。消防员的技能在降温约20分钟后恢复正常。但他们只经历了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——或者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，向数千人分发认知测试工具包。“我的猜测是，没人做过这件事，因为这太难了，”汤普森说。
尽管如此，研究人员仍可以通过事后研究了解热浪的一些影响。而这些研究表明，高温似乎对患有精神健康障碍的人产生更具灾难性的后果。
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当气温上升到超过某个地区典型温度时，这些后果就会变得明显。“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，精神健康结果就越差，”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。在2023年发表的一项研究中，研究气候变化对精神健康影响的牛津大学艾玛·劳伦斯及其同事回顾了将精神健康结果与室外环境温度联系起来的证据。他们发现，在热浪期间，患有此类疾病的人的住院率增加了9.7%。“患有精神健康疾病的人是最容易受到高温物理影响的人群之一，”劳伦斯说。例如，研究发现，在2021年影响加拿大的创纪录热浪期间，精神分裂症患者的死亡可能性是其他人的三倍。
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，当天气非常非常热时，很多事情都会发生变化。例如，一些人可能最终被困在室内，避免户外活动和锻炼，并且可能难以获得良好的夜间睡眠。睡眠、社交和锻炼对我们的精神健康都非常重要。但是，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“价值百万美元的问题”。
对实验动物的研究表明，过度的热量会改变大脑中化学信号的运作方式。例如，多项研究表明，当大鼠和小鼠暴露在高温下时，血清素等神经递质的水平似乎会增加。热量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我们脑细胞的方式。“有很多生物学原因可以解释为什么大脑会受到热量的负面影响，”沃策尔说。
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新兴研究表明，无论出于何种原因，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，在美国，月平均温度每升高1°C，15至24岁人群的自杀率就会增加2.97%。这是24岁以上人群自杀率增幅的两倍多（这本身也令人担忧）。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。暴露于极端高温或寒冷的婴儿，到9至12岁时，其脑白质似乎会发生改变——尽管尚不清楚这些影响会如何影响单个儿童。“似乎对非常年幼的儿童来说，极端温度暴露可能会影响他们的大脑发育，”劳伦斯在牛津接受我采访时说。她本应前往伦敦参加气候行动周，但她的活动因故取消。