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昏暗的光線會讓人變笨嗎?

北京時間2月28日消息,據國外媒體報道,美國密歇根州立大學的神經學家研究發現,在光線昏暗的房間里待得太久,可能會改變大腦的結構,並損傷記憶和學習的能力。研究人員將尼羅壟鼠(學名:Arvicanthis niloticus)置於昏暗和明亮的光線下生活4周時間,然後觀察它們的大腦變化。

分別暴露於昏暗光線(DLD)和明亮光線(BLD)的尼羅壟鼠,在樹突棘(綠色實線旁邊的微小突出)數量上出現了顯著差異。兩組尼羅壟鼠在空間任務的表現上也有很大差別。

尼羅壟鼠與人類一樣都是晝行性動物,白天活動,夜間睡覺。研究結果發現,暴露在昏暗燈光下的尼羅壟鼠大腦中,海馬體的體積縮小了將近30%,並且在此前接受過訓練的空間任務上表現得很糟糕。海馬體是人類和脊椎動物大腦中的重要部分,是與學習、記憶和空間定位有關的區域。

相比之下,在明亮光線下生活4周時間的尼羅壟鼠表現出空間任務上的顯著提高。此外,當那些在昏暗光線下生活過的尼羅壟鼠又被置於明亮光線下生活時(中間隔了一個月),它們的大腦容量和任務表現都完全恢復到了正常水平。

這項研究得到了美國國立衛生研究院的資助,首次揭示了人類正常體驗範圍內的環境光線變化會引起大腦的結構性改變。根據美國國家環境保護局的統計,美國人平均有90%的時間都待在室內。

「當我們把這些老鼠暴露在昏暗光線下時,模擬的是美國中西部冬季的多雲天氣,或典型的室內光線條件,這些動物在空間學習上出現了損傷,」研究作者之一、心理學教授安東尼奧·「托尼」·努涅斯(Antonio 「Tony」 Nunez)說,「這就像人們在商場或電影院里待了幾個小時之後,在繁忙的停車場里找不到自己的車一樣。」這項研究的結果發表在《海馬體》(Hippocampus)期刊上。

研究者表示,持續暴露於昏暗光線下會導致一種被稱為「腦源性神經營養因子」(一種維持海馬體中健康連接和神經元功能的肽)的物質顯著減少,在神經元之間起到「相互交流」作用的樹突棘也會減少。由於連接變得更少,導致依賴于海馬體的學習和記憶功能也受到影響。換句話說,昏暗的光線會讓大腦「變笨」。

有趣的是,光線並不會直接影響海馬體,而是在經過眼睛之後先作用於大腦內的其他部位。目前研究團隊正在對尼羅壟鼠大腦中的下丘腦進行研究。下丘腦能產生食慾肽(又稱為下丘腦泌素),對許多大腦功能都有影響。該研究希望解決的一個主要問題是:如果為暴露在昏暗光線下的尼羅壟鼠注入食慾肽,它們的大腦是否能在不重新暴露於亮光的情況下恢復正常?

對老年人及患有青光眼、視網膜衰退或認知障礙的人群而言,這項研究或許預示著希望。「對於患有眼部疾病,無法接收到太多光線的人,我們能否直接對大腦中的神經元群進行操作,繞過眼睛,從而為他們提供與暴露在明亮光線下一樣的好處,」研究者說,「另一種可能是改善衰老及神經失調人群的認知功能。我們能否幫助他們恢復正常功能,或阻止情況的進一步惡化?」


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