首次證實(shí)！光線太暗會(huì)改變大腦結(jié)構(gòu)，讓我們“變傻”

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2018-02-07

光線太暗不僅會(huì)影響視力，還會(huì)讓我們“變傻”！近日，一項(xiàng)發(fā)表在Hippocampus雜志的研究中，科學(xué)家們證實(shí)，在昏暗的房間和辦公室里待太久的時(shí)間，可能會(huì)改變大腦的結(jié)構(gòu)，損害一個(gè)人的記憶和學(xué)習(xí)能力。

這項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)，來(lái)自于密歇根州立大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家們對(duì)“暴露于昏暗和明亮光線下的”尼羅河草鼠（Nile grass rats，像人類(lèi)一樣，是晝行性的，晚上睡覺(jué)）的大腦進(jìn)行的調(diào)查。

研究結(jié)果顯示，暴露于昏暗光線下的動(dòng)物海馬體（與學(xué)習(xí)和記憶有關(guān)的關(guān)鍵大腦區(qū)域）喪失了約30%的能力，并且在之前訓(xùn)練過(guò)的空間任務(wù)方面表現(xiàn)不佳。相反，暴露于明亮光線下的大鼠在空間任務(wù)方面的表現(xiàn)有明顯改善。

該研究還證實(shí)，先前暴露于昏暗光線的大鼠，在經(jīng)過(guò)一個(gè)月的休息后，再暴露于明亮光線環(huán)境下4周，大腦能力能夠完全恢復(fù)。

這一獲得美國(guó)NIH資助的研究首次證明，在人類(lèi)正常經(jīng)歷范圍內(nèi)的環(huán)境光線變化會(huì)導(dǎo)致大腦的結(jié)構(gòu)改變。

參與該研究的Antonio A. Nú·ez教授解釋道到：“當(dāng)我們將大鼠暴露在模擬‘中西部冬季陰天或典型的室內(nèi)照明’的昏暗光線下，這些動(dòng)物在空間學(xué)習(xí)方面表現(xiàn)出了缺陷。這類(lèi)似于，當(dāng)在購(gòu)物中心或電影院待了幾個(gè)小時(shí)后，人們會(huì)在繁忙的停車(chē)場(chǎng)找不到他們的車(chē)。”

背后機(jī)制

進(jìn)一步研究顯示，持續(xù)暴露在昏暗光線下會(huì)導(dǎo)致一種叫做腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（brain derived neurotrophic factor）的物質(zhì)顯著減少。該物質(zhì)實(shí)際上是一種肽，能夠幫助維持海馬體和樹(shù)突棘（dendritic spines）中健康的連接（connections）和神經(jīng)元，或者允許神經(jīng)元“互相交流”的連接。

論文的第一作者Joel Soler說(shuō)：“由于建立的連接變少，導(dǎo)致了依賴(lài)于海馬體的學(xué)習(xí)和記憶表現(xiàn)下降。換句話說(shuō)，昏暗的光線會(huì)導(dǎo)致‘傻瓜’產(chǎn)生（Dim lights are producing dimwits）。”

研究意義

研究中，科學(xué)家們還獲得一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)：光線并不是直接影響海馬體，也就是說(shuō)，當(dāng)穿過(guò)眼睛后，光線首先作用于大腦中的其他部位。Soler等正在調(diào)查嚙齒動(dòng)物大腦中的一個(gè)潛在位點(diǎn)——下丘腦中的一組神經(jīng)元，它們能產(chǎn)生一種影響大腦各種功能的肽——orexin。

他們非常關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題是：如果提高暴露于昏暗光線下的大鼠的orexin水平，它們的大腦能否“在不重新暴露于明亮光線的前提下”就恢復(fù)正常。

研究者們認(rèn)為，該項(xiàng)目可能會(huì)對(duì)老年人和青光眼、視網(wǎng)膜退化或認(rèn)知障礙患者產(chǎn)生影響。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于患有眼疾，不能接收太多光線的人，我們能否通過(guò)直接操縱大腦中的這組神經(jīng)元，為他們提供與暴露于明亮光線所能獲得的相同的益處。另一種可能性是，通過(guò)這種調(diào)節(jié)，來(lái)改善老年人群和神經(jīng)障礙患者的認(rèn)知功能。

參考資料：

Dim light may make us dumber

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