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太阳底下不戴帽子,小心你的脑功能退化

2020.7.10

  随着七月份的到来,各地气温上升,户外活动的人也多了起来。去海边享受日光浴,去有大片草坪的公园和全家人来个野餐,这样的生活想想都觉得美。不过,哥本哈根大学的一项最新研究显示,夏天进行长时间户外运动时尽量戴上帽子,头皮直接暴露在阳光下,有损坏大脑功能的潜在风险。

  虽然结论听起来相当惊悚,科研人员们进行这项研究时的出发点还是有据可依的。全球有大约一半的人生活在有可能出现酷热或者酷寒气候条件的区域,环境的热效应潜在地影响着人们的生活生产。在室外环境中,当人头部的正上方暴露在太阳辐射下,将产生相当大的热负荷,科研人员们通过本次研究证实,这样的条件对人体健康还真有潜在的损害。

  热量堆积时大脑是怎么散热的?

  人脑功能高度依赖于血液葡萄糖和氧的稳定供应,但维持大脑热稳态的条件发生改变时,大脑也极易受到损伤。大脑被封闭在颅骨中而被高度隔离,但是大脑必须要清除代谢所产生的热量,以此维持大脑的温度。一般来说,大脑主要通过动脉血的流动来散发热量。在静息状态下,每分钟700毫升的血流量可以带走1千焦的能量,这将帮助脑降低0.3摄氏度。

  太阳光可以穿透皮肤几毫米并加热皮肤下面的组织,因此若将头部长时间直接暴露于剧烈的太阳辐射下,理论上确实可能会使脑部温度升高。在高温环境下,大量出汗会消耗体内的水分和盐分,导致脱水,而体液和盐分减少又直接导致脑部供血不足。如此一来,大脑通过血液循环来促进脑部散热的能力就会大大减退。此外,颅骨和颅腔内类似于保温杯的特殊层状结构又可能大大限制热量通过,这导致脑的散热变得更加糟糕。

  大脑中的血液流动,帮助大脑散热(图片来源:南加州大学)

  不光影响散热,阳光辐射还影响运动认知功能

  强烈的阳光是否真的会影响脑功能和脑温度呢,让我们与研究人员一起来探个究竟。

  参与该项研究的是八位健康的男性,在进行任何实验前24小时,所有参与者都充分地饮水,并戒酒和剧烈运动。如下图所示,研究人员们在实验室里模拟强烈太阳光(约等于每平方米1000瓦特)的照射,以对实验对象进行运动认知能力的相关测试。测试主要分为以下四个方面:

  简单的运动任务(根据屏幕中提示的数字进行捏合/调整力的测试)。

  简单的认知任务(在监视器上显示四个数字,参与者使用数字键盘计算和键入四个数字的和)。

  结合运动认知任务(根据屏幕中四个数字进行加法计算,然后键入结果,并进行拇指和食指捏合/调整力的测试)。

  复杂的视觉运动跟踪任务(通过施加捏力用光标完成任务,同时计算数字总和,键入结果,并通过应变仪传感器使用拇指和食指捏合/调整力)。


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