新しい研究によると、南極で極寒の14か月を過ごした後、9人の探検家が少し小さい脳を持って大陸を離れました。
研究者のチームは、旅行の前後に探検家の脳をスキャンし、旅行中に臓器の特定の構造が収縮していることを発見しました。特に、海馬と呼ばれる学習と記憶に重要な脳の構造は、かなりの量を失っていました。ニューイングランドジャーナルオブメディシンで本日（12月4日）発表された結果は、探検家が極地の氷の上の隔離された研究ステーションで生活し、作業することによって、非常に必要な脳刺激を逃した可能性があることを示唆しています。選ばれた人はほとんどいないし、何ヶ月も続いている。
脳の収縮は、海馬がそれらの認知能力の「鍵」であるという理由で、探検家の感情を処理し、他の人と相互作用する能力を損なう可能性があります。ペンシルバニア大学の精神医学の医学は電子メールでLive Scienceに言った。
南極のチームで見られる脳の変化は、げっ歯類で行われた同様の観察を反映しており、長期的な社会的孤立が、新しいニューロンを構築する脳の能力を鈍らせることを示唆しています。 「単調な」環境で生活することはめったに変化せず、探索する興味深いオブジェクトや部屋がほとんどない場所であり、げっ歯類の脳に、特に海馬で見られるものと似た変化を促すようです。 BrainFacts.orgによれば、海馬は、ニューロンを成人期に生成する数少ない脳領域の1つであり、新しい記憶を学び、獲得するにつれて、神経回路を継続的に再配線します。
げっ歯類の脳は海馬を維持するために環境刺激に依存しているようですが、人間の脳に対する隔離と単調性の影響についてはあまり知られていません。スターンと彼の共著者は、南極にある遠隔の研究ステーションが調査するのに最適な実験室として役立つかもしれないと考えました。スターン氏は主に長期の宇宙旅行中に脳がどのように変化するかを研究しているが、南極大陸では、これらの影響を自宅に少し近づけて調べることができたと彼は言った。
「それは、長期にわたる隔離と閉じ込めの影響を評価するための優れた宇宙類似物と考えることができる」と彼は言った。
ノイマイヤーステーションIIIと呼ばれる問題の極地研究ステーションは、ウェッデル海の近くのエクストロム棚氷の上にあり、ステーションを運営しているアルフレッドウェゲナーインスティテュートによると、冬の間は9人が住んでいます。建物自体には、チームのワークスペース、共有エリア、補給室のほとんどが含まれており、16本の油圧支柱の雪に覆われた棚の上に迫っています。荒涼とした荒野に囲まれたこの駅は、「孤立した」という教科書の定義に確実に適合します。
探検家が南極の冬に向けて探索する前に、Stahnと彼の共著者は、強い磁場と電波を使用して脳の構造的な画像をキャプチャする磁気共鳴画像（MRI）によって被験者の脳をスキャンしました。医学的な理由で、探検家の1人はMRIを受けることができませんでしたが、9人のチームメンバー全員について、脳由来神経栄養因子（BDNF）と呼ばれるタンパク質の内部レベルを測定しました。 BDNFタンパク質は新しいニューロンの成長をサポートし、出芽細胞の生存を可能にします。 BDNFがないと、海馬は新しい神経接続を構築できません。
著者らは、チームが帰国した後、探検隊全体のBDNFレベルと認知能力をテストし、脳をもう一度スキャンしました。研究者たちはまた、遠征に出かけなかった健康な9人の参加者から同じ測定値を引き出しました。
案の定、遠征隊は南極での14か月の間に、家にいたグループよりも多くの海馬とBDNFを失いました。
特に、海馬の歯状回と呼ばれる領域は、MRIを受けた8人の遠征隊に大幅に低下しました。 BrainFacts.orgによれば、この領域は海馬内の神経発生の温床として機能し、イベントの記憶を記録しています。平均して、各探検家の歯状回は、研究ステーションに滞在している間、約4％〜10％縮小しました。
歯状回での体積損失が大きい遠征者も、遠征前のスコアと比較して、空間処理と選択的注意のテストでパフォーマンスが低下しました。旅行中に脳のその他の領域もまた、旅行中に収縮したようでした。これには、大脳皮質のいくつかの斑点（しわが寄った脳の外層）が含まれます。これらのスポットは、左海馬傍回、右背外側前頭前野および左眼窩前頭皮質でした。
探索ツアーの4分の1の間に、探索者のBDNFレベルはすでにベースラインレベルから低下しており、最終的には平均で約45％減少しました。これらのレベルは、チームが帰国してから1.5か月たっても低いままでした。調査によると、BDNFレベルの大幅な低下は、遠征前から遠征までの歯状回の大きなボリューム損失と相関していた。
彼らの研究には9人しか含まれていないため、著者らは「データは慎重に解釈されるべきである」と強調した。彼らの研究だけに基づいて、著者たちは遠征のどの要素が社会的または環境的剥奪を構成しているかを特定できない、と彼らは指摘した。それにもかかわらず、研究者らは、この結果は長期の隔離がBDNFの人間の脳を枯渇させ、海馬の構造を変え、記憶のような重要な認知機能を損なう可能性があることを示唆していると述べた。
研究者らは現在、この脳の収縮を予防するために考えられるいくつかの方法を調査している。理論的には、げっ歯類の研究の結果が人間に当てはまる場合、人の環境を新しいアイテムや活動で「豊かにする」ことで海馬を収縮から守ることができると著者らは述べた。
