За 14 месяцев в Антарктиде сокращается объем мозга

5 декабря 2019

Ученые из Германии измерили объем мозга участников продолжительной полярной экспедиции и пришли к выводу, что за 14 месяцев, проведенных в изоляции в Антарктиде, он несколько сократился. Подробнее читайте на страницах The  New  England  Journal  of  Medicine.


В мозге животных и человека имеются участки, в которых образование новых нейронов из предшественников происходит в течение всей жизни – в их числе зубчатая извилина гиппокампа. Исследования на животных показали, что под воздействием монотонной окружающей среды и социальной изоляции число новых нейронов в зубчатой извилине гиппокампа сокращется. Приводят ли стрессоры, связанные с длительной изоляцией, к аналогичным нарушениям у человека до сих пор не известно.

Чтобы оценить влияние физической и социальной депривации на гиппокамп у людей, немецкие ученые под руководством Alexander Stahn провели исследование с участием девяти полярников: пятеро мужчин и четыре женщины провели 14 месяцев на полярной станции Newmayer III. Как до, так и после экспедиции участники проходили МРТ сканирование, когнитивные тесты, а также сдавали кровь на количественное определение BDNF (нейротрофический фактор мозга – вещество, которое заставляет делиться предшественники нейронов). Результаты показали, что у всех участников полярной экспедиции объем зубчатой извилины гиппокампа сократился значительно сильнее, чем у контрольной группы испытуемых того же возраста, находившихся в нормальных условиях. Также наблюдалось сокращение в объеме других частей гиппокампа, однако эти изменения не были статистически значимыми.

Изменение объема разных областей гиппокампа за 14 месяцев по сравнению с исходным значением (пунктир) у контрольной группы (синий) и полярников (красный). Credit: Stahnetal. / NEJM, 2019


МРТ показало уменьшение объема серого вещества в левой парагиппокампальной извилине, дорсолатеральной префронтальной коре с правой стороны и орбитофронтальной коре левого полушария.

Изменение объема серого вещества в разных отделах мозга. Credit: Stahn et al. / NEJM, 2019


Сокращение объема зубчатой извилины коррелировало с результатами когнитивных тестов, связанных с пространственной обработкой и избирательным вниманием, а также с уровнем BDNF. Уже после первого квартала концентрацияBDNFв сыворотке крови снизилась в два раза по сравнению с уровнем в начале экспедиции. Примечательно, что этот показатель не восстановился до прежних значений даже спустя 1,5 месяца после возвращения участников домой.

Изменение концентрации BDNF в сыворотке крови в течение экспедиции и после возвращения . Credit: Stahnetal. / NEJM, 2019


Полученные результаты коррелируют с результатами экспериментов на животных, показывая, что долговременная изоляция и депривация негативно сказываются на пластичности мозга. Авторы призывают учитывать, что экспериментальная выборка в этом исследовании была невелика, поэтому нельзя достоверно сказать, какие именно факторы оказывают критическое влияние на результаты. Однако уже имеются исследования, учитывающие влияние обстановки в антарктической экспедиции на психологическое состояние участников.


Текст: Диана Галимова

Brain Changes in Response to Long Antarctic Expeditions by Alexander C. Stahn, Hanns-Christian Gunga et al. in The New England Journal of Medicine. Published December 2019.

http://dx.doi.org/10.1056/NEJMc1904905

Космическое излучение влияет на психику, но не на умственные способности космонавтов

Научная группа из Института медико-биологических проблем РАН пришла к выводу, что длительное нахождение в открытом космосе (за пределами магнитосферы Земли) напрямую не влияет на когнитивные…

Видеоигры помогут «прокачать» мозг

Гиппокамп, а точнее глубокие слои его серого вещества, в последнее время привлекают повышенное внимание исследователей: еще бы, ведь из-за роли в процессах обучения, запоминания и…

Гекконы проявляют игровое поведение даже в невесомости

Учёные МГУ имени М.В. Ломоносова и НИИ Морфологии человека отправили некрупных ящериц – толстопалых гекконов – в космос и обнаружили, что они проявляют игровое поведение…

Долговременное влияние космического полета на мозг

В новом выпуске New England Journal of Medicine (к слову, журнал с Impact Factor 2017/18 год  вдвое больше чем у Science/Nature — 79.258) вышло короткое…

Желудочки головного мозга увеличиваются после длительного пребывания в космосе

Группа ученых из России, Бельгии и Германии обнаружила у космонавтов Роскосмоса увеличение объема боковых  и третьего желудочков мозга. Статья об исследовании была опубликована в журнале…

Как космос меняет мозг астронавта

Пребывание в космосе перестраивает мозг космонавта. Таков основной вывод исследования, которое провели нейробиологи из Мичиганского университета. Их данные опубликованы в журнале Microgravity. Фото: Stockvault Участниками…

Как нейтронное облучение влияет на мозг

Группа российских исследователей изучила влияние низких доз нейтронного излучения на головной мозг мышей. Ученые обнаружили, что оно подавляет образование новых нервных клеток у животных, но…