Экстремальные условия окружающей среды влияют на структуру мозга

Температура воздуха на немецкой антарктической исследовательской станции Неймайер III может опускаться до – 50 градусов по Цельсию. В дополнение к этому — почти полная темнота в течение зимних месяцев.
Контакты с внешним миром минимальны, а сократить свое пребывание здесь нельзя. Аварийная эвакуация и доставка продуктов и оборудования возможны только в течение относительно короткого лета.

В исследовании участвовали пять мужчин и четыре женщины. В общей сложности они провели на антарктической исследовательской станции 14 месяцев, девять из которых в изоляции от внешнего мира. До, во время и после экспедиции участники проходили компьютерные когнитивные тесты. В них входили проверки концентрации, памяти, времени когнитивной реакции и пространственного мышления.

Регулярные анализы крови проводились для измерения уровней нейротрофического фактора мозга (BDNF) — белка, ответственного за стимулирование роста нервных клеток и синапсов в мозге. Ученые использовали магнитно-резонансную томографию для определения структуры мозга каждого из участников до и после экспедиции. Они сделали это для того, чтобы зафиксировать изменения в объеме мозга, обращая особое внимание на гиппокамп — структуру, расположенную глубоко внутри мозга.

Результаты показали, что зубчатая извилина, область гиппокампа, играющая важную роль в пространственном мышлении и формировании памяти, у членов экспедиции была меньше. Эти изменения были связаны со снижением уровня BDNF. Уже после трех месяцев в Антарктике уровни BDNF снизились до уровней ниже тех, что были зафиксированы до начала экспедиции, и не вернулись к нормальным показателям даже через полтора месяца после экспедиции.

Тесты на познание показали изменения как в пространственных способностях, так и в избирательном внимании, которое необходимо для игнорирования неактуальной информации. Этот эффект был снижен у участников, чья зубчатая извилина уменьшилась в объеме.

Фото: Stahn/Charité