Участники полярной исследовательской экспедиции исследователям из клиники «Шарите» и Института развития человека имени Макса Планка возможность изучить влияние социальной изоляции и экстремальных условий окружающей среды на человеческий мозг. Исследователи обнаружили изменения в зубчатой извилине, области гиппокампа, ответственной за пространственное мышление и память.
В исследовании приняли участие девять человек (пять мужчин и четыре женщины), пробывшие на немецкой антарктической исследовательской станции «Ноймайер-III» 14 месяцев. До, во время и после своей миссии добровольцы прошли серию компьютерных когнитивных тестов. Они включали оценку концентрации, памяти, времени реакции и пространственного мышления.
Используя магнитно-резонансную томографию, ученые оценили структуры мозга у каждого из участников до и после пребывания на полярной станции. Помимо этого, проводились регулярные анализы крови для измерения уровня нейротрофического фактора мозга (BDNF) — специфического белка, ответственного за стимулирование роста нервных клеток и синапсов в головном мозге. Группа из девяти контрольных участников прошла идентичные тесты.
Результаты показали, что зубчатая извилина, область гиппокампа, играющая важную роль в формировании пространственного мышления и памяти, у полярников оказалась меньше, чем у контрольной группы. Эти изменения также были связаны со снижением уровня BDNF . Спустя всего три месяца пребывания в Антарктике уровень нейротрофического фактора мозга также заметно снизился и вернулся к норме через полтора месяца после экспедиции.
Когнитивные тесты показали влияние социальной изоляции и экстремальных условий окружающей среды как на пространственные способности, так и на так называемое избирательное внимание, которое необходимо для игнорирования не относящейся к делу информации. Повторное тестирование обычно позволяет улучшить результат, что связано с эффектом обучения. Однако в случае полярников, у которых зубчатая извилина уменьшилась в объеме, даже этот эффект оказался менее выражен, чем в контрольной группе.
«Учитывая небольшое количество участников, результаты нашего исследования следует рассматривать с осторожностью, — объясняет Александр Стан (Alexander Stahn) . — Они, однако, предоставляют важную информацию, что экстремальные условия окружающей среды могут оказывать неблагоприятное воздействие на мозг и, в частности, на производство новых нервных клеток в зубчатой извилине гиппокампа».
Ученые подчеркнули, что аналогичные результаты были ранее получены в экспериментах на мышах. В качестве следующего шага исследователи планируют изучить, могут ли физические упражнения противодействовать наблюдаемым изменениям в мозге.
