長(zhǎng)期生活在高海拔地區(qū)對(duì)人的認(rèn)知功能有什么影響？這個(gè)問題不僅對(duì)那些生活在高原地區(qū)的居民至關(guān)重要，也對(duì)那些計(jì)劃前往高原地區(qū)旅行或工作的人們具有重要意義。2024年4月，北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)院蘇彥捷課題組在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域?qū)I(yè)期刊《Neuroscience and Biobehavioral Reviews》（中科院1區(qū)Top； IF = 7.6）發(fā)表題為“The effects of long-term high-altitude exposure on cognition: A meta-analysis”的學(xué)術(shù)論文。該研究探討了長(zhǎng)期暴露與高海拔環(huán)境下，個(gè)體認(rèn)知功能的選擇性適應(yīng)問題。
全球范圍內(nèi)大約有5億人生活在海拔超過1500米的高原地區(qū)。長(zhǎng)期生活在高原地區(qū)會(huì)經(jīng)受低氧、低氣溫和少降雨等生態(tài)壓力，其中低氧會(huì)威脅人類的生存，需要生理上的習(xí)服和適應(yīng)。無論是在世居高原的居民（例如：藏族人、夏爾巴人、安第斯人和埃塞俄比亞人），還是在長(zhǎng)期移居高原的人群中，都表現(xiàn)出了對(duì)低氧壓力的生理適應(yīng)。但大腦的認(rèn)知功能是否也能夠適應(yīng)高原低氧暴露仍不清楚。此外，大腦作為神經(jīng)生理調(diào)控的中樞，探究對(duì)大腦功能如何適應(yīng)低氧環(huán)境尤為重要。
本研究對(duì)49項(xiàng)研究（6,191人）進(jìn)行了三水平元分析（圖1）。納入的研究中，暴露時(shí)長(zhǎng)范圍為30天-37.5年，海拔高度范圍為1650米-8848米。認(rèn)知任務(wù)類型涵蓋了以下八類：感知覺過程、心理運(yùn)動(dòng)、長(zhǎng)時(shí)記憶、工作記憶、抑制控制、問題解決問題、言語(yǔ)能力和其他。此外，本研究還將個(gè)體的適應(yīng)水平、人口統(tǒng)計(jì)學(xué)變量等調(diào)節(jié)因素納入分析，以全面評(píng)估長(zhǎng)期高海拔暴露對(duì)認(rèn)知所產(chǎn)生的影響及其調(diào)節(jié)效應(yīng)。結(jié)果顯示，長(zhǎng)時(shí)間高海拔對(duì)認(rèn)知表現(xiàn)存在中等程度的負(fù)面影響（g = -.40）。心理運(yùn)動(dòng)和長(zhǎng)時(shí)記憶的下降最為明顯，工作記憶和言語(yǔ)能力存在中度程度下降，而感知覺過程、抑制控制和問題解決的能力并沒有受到影響。此外，居住在海拔大于4,000 m和高海拔移居者能夠顯著預(yù)測(cè)認(rèn)知下降。這提示我們4000米可能是移居者認(rèn)知功能適應(yīng)的最高閾限。
圖1. 文章篩選流程圖
綜上，雖然高原低氧環(huán)境會(huì)給人類帶來生存的挑戰(zhàn)，對(duì)認(rèn)知功能產(chǎn)生負(fù)面影響，但無論移居還是世居群體都會(huì)表現(xiàn)出對(duì)認(rèn)知功能的選擇性適應(yīng)。我們認(rèn)為，大腦在面臨資源分配不足的壓力時(shí)，會(huì)優(yōu)化資源配置，優(yōu)先保障即刻生存功能，如，感知覺、抑制控制和問題解決能力等，同時(shí)在其它需要更高代謝成本的任務(wù)上做出妥協(xié)，如心理運(yùn)動(dòng)能力和長(zhǎng)時(shí)記憶（圖2）。此外，低氧對(duì)世代居住在高原地區(qū)的人群認(rèn)知功能的影響并不顯著，這提示這種認(rèn)知資源配置能力具有遺傳基礎(chǔ)。最后，我們認(rèn)為，雖然機(jī)體能夠通過生理適應(yīng)和優(yōu)化認(rèn)知資源分配的方式來平衡低氧所來的壓力，但當(dāng)?shù)脱醭潭瘸^一定閾值后，會(huì)對(duì)人腦認(rèn)知能力提出更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
圖2. 高原低氧環(huán)境下人腦認(rèn)知功能適應(yīng)的潛在機(jī)制
本研究中國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(32071075、3237111)資助完成，論文第一作者為蘇彥捷實(shí)驗(yàn)室博士生蘇瑞（西藏大學(xué)教育學(xué)院講師），通訊作者為蘇彥捷教授，西藏大學(xué)教育學(xué)院碩士研究生賈淑榮為共同第一作者。西藏大學(xué)馬海林教授，李昊博士，華南師范大學(xué)張得龍教授參與了本文相關(guān)工作。
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149763424001519?via%3Dihub
2024-11-26