Исследователи из Университета медицины Берлина (Charité – Universitätsmediz) и Института развития человека Макса Планка (Max Planck Institute for Human Development) изучили влияние социальной изоляции и экстремальных условий окружающей среды на мозг человека. Исследователи обнаружили изменения в зубчатой извилине в области гиппокампа, ответственной за пространственное мышление и память. Результаты исследования опубликованы в журнале New England Journal of Medicine.
Материалы и методы исследования
Пять мужчин и четыре женщины вызвались участвовать в исследовании. Испытуемые провели в общей сложности 14 месяцев на антарктической исследовательской станции Неймайер III, девять из которых были проведены в изоляции от внешнего мира. До, во время и после миссии участники прошли компьютерное когнитивное тестирование. К ним относятся оценки концентрации, памяти, времени когнитивной реакции и пространственного мышления.
Регулярные анализы крови проводились для измерения уровней специфического фактора роста, известного как нейротрофический фактор мозга (НФМ) — белок, ответственный за стимулирование роста нервных клеток и синапсов в мозге. Исследователи использовали магнитно-резонансную томографию для определения структуры мозга у каждого из участников до и после экспедиции.
Ученые сделали это для того, чтобы зафиксировать изменения в объеме мозга, уделяя особое внимание гиппокампу, структуре, расположенной глубоко внутри мозга. Для этого исследователи использовали методологию с высоким разрешением, которая позволяет проводить точные измерения отдельных областей гиппокампа. Группа из девяти участников в качестве контрольной выборки прошла идентичные тесты.
Результаты научного исследования
Измерения, проведенные после окончания экспедиции, показали, что зубчатая извилина, играющая важную роль в пространственном мышлении и формировании памяти, была меньше у членов экспедиции, чем у респондентов из контрольной группы. Эти изменения также были связаны со снижением уровня НФМ. После всего лишь трех месяцев в Антарктике уровни фактора роста снизились до уровней ниже тех, которые были зафиксированы до начала экспедиции, и не вернулись к нормальным показателям через полтора месяца после экспедиции.
Тесты на познание показали влияние как на пространственные способности, так и на так называемое избирательное внимание, что необходимо для игнорирования неактуальной информации. Повторное тестирование обычно связано с улучшением результатов теста. Этот обучающий эффект, однако, был снижен у участников, чья зубчатая извилина уменьшилась в объеме, пропорционально степени потери объема.
В качестве следующего шага исследователи планируют изучить, могут ли физические упражнения противодействовать наблюдаемым изменениям в мозге.
Авторы другого исследования обнаружили нейронные сети в мозге, которые играют важную роль в попытке суицида.
