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美國疾病控制與預(yù)防中心（CDC）的環(huán)境風(fēng)險與健康影響項目主任 Mike McGeehin 表示，如果體溫迅速升高，中樞神經(jīng)系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)會受到很大的影響。

比如，核心溫度（內(nèi)臟溫度）增加 1.2 攝氏度的時候，腦灌流壓（cerebral perfusion）就會顯著降低，這意味著通向大腦的血流量減少。

只要大腦溫度升高 1-2 攝氏度，腦功能就會受損。中暑對人類來說是致命的，因為只要核心體溫上升 4 攝氏度，中樞神經(jīng)系統(tǒng)會受到不可挽回的損害。

哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院 7 月 10 日發(fā)表在 PLOS Medicine 上的一項新研究發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)高溫會損害人的認知能力。那些住在沒有空調(diào)的寢室里的大學(xué)生就比有空調(diào)的大學(xué)生腦子轉(zhuǎn)得慢。

Marcus Butt / Ikon

人是會被“熱”傻的

這項研究的主要作者、哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的研究員 Jose Guillermo Cede?o-Laurent 表示，“大多數(shù)關(guān)于熱浪的研究更關(guān)注老年人等體弱群體，這造成了一種印象，那就是普通人不會受到熱浪影響。為了填補這個盲區(qū)，我們研究了那些健康的大學(xué)生，看看他們在熱浪襲來時的反應(yīng)。由于氣候變暖，熱浪將會變得更加常見?！?/p>

他們在 2016 年的 12 個夏日里，持續(xù)追蹤了 2 批學(xué)生的寢室內(nèi)環(huán)境、生理和腦功能指標。

其中一批學(xué)生住在有空調(diào)的寢室里，另一批學(xué)生的寢室沒有空調(diào)。研究者記錄了這 2 批學(xué)生寢室的室內(nèi)溫度、二氧化碳、濕度和噪聲水平，并且讓學(xué)生佩戴可穿戴設(shè)備以測量他們的運動和睡眠模式。學(xué)生每天起床后，還要做一次認知測試。認知測試的內(nèi)容包括反應(yīng)時和工作記憶等。

在這 12 天里，前 5 天氣溫正常，接著連續(xù) 5 天的熱浪，最后 2 天氣溫下降。他們發(fā)現(xiàn)，在熱浪期間，住在那些沒有空調(diào)的寢室里的學(xué)生的各項認知測試結(jié)果都比那些有空調(diào)的學(xué)生差，他們的反應(yīng)時都更慢，工作記憶也更差。

具體來說，那些沒有空調(diào)的學(xué)生的反應(yīng)時要比有空調(diào)的學(xué)生長 13.4%，工作記憶的測試分數(shù)低 13.3% 。

另外，由于建筑物的保溫作用，在熱浪結(jié)束后，雖然室外氣溫下降，但是室內(nèi)卻會在一段時間內(nèi)依舊保持炎熱。這點在認知測試上也體現(xiàn)出來了。

這項研究的另一個作者、哈佛大學(xué)氣候、健康和全球環(huán)境中心主任 Joseph Allen 表示，“室外溫度下降后，室內(nèi)溫度常常不降反增，實際上‘室內(nèi)的熱浪’依然在延續(xù)。在世界上的一些氣候寒冷的地區(qū)，建筑物的功能以保溫為主。它們在炎熱的夏天不能有效釋放熱量，這就會造成室內(nèi)熱浪。”

Cede?o-Laurent 表示，這項研究“意味著幾百萬人可能由于酷熱而認知受損。”

拒絕思考的大腦

你甚至不需要呆在悶熱的房間里，只要讓身體變熱，大腦的認知功能也會受到影響。

在 2017 年發(fā)表在 Scientific Reports 上的一項研究中，日本的學(xué)者讓實驗參與者穿上通著熱水的特制服裝，使人體體表溫度上升了 4.66 攝氏度；接著衣服里通冷水，使體表溫度下降。在這2種情況下，參與者要做一些進行簡單分類的認知任務(wù)（Go/No-go）。

他們發(fā)現(xiàn)，和通冷水時相比，體表被熱水加熱時人更容易出錯，而且神經(jīng)活動更不活躍。

在炎熱的氣候里，你的大腦不光更容易出錯，而且還更不愿意思考。

為了驗證炎熱的天氣是否會阻礙復(fù)雜的思考，弗吉尼亞大學(xué)的商科教授 Amar Cheema 和休斯頓大學(xué)的市場營銷教授 Vanessa M. Patrick 曾經(jīng)收集了一個美國小鎮(zhèn)一整年的彩票銷售數(shù)據(jù)。

他們發(fā)現(xiàn)，只要溫度升高 0.56 攝氏度，需要復(fù)雜的計算的刮刮卡的銷售額就會下降 594 美金，但是不需要進行計算的彩票的銷售額卻不會隨著氣溫波動。

他們還在實驗室里測量了溫度對腦功能的影響。他們發(fā)現(xiàn)，室溫僅僅上升了 6 攝氏度不到，人的認知功能就會顯著下降。

在第一個實驗里，一些人在室溫為 19.4 攝氏度的房間里挑文章的錯別字，另一些人則在 25 攝氏度的房間里做同樣的任務(wù)。結(jié)果，那些在 25 攝氏度的房間里的人挑出的錯別字只有 50%，比在 19.4 攝氏度房間里的人（挑出了 75%）要少得多。

在第二個實驗里，這些研究人員讓參與者比較選擇兩份不同的手機套餐。其中一份套餐看起來更有吸引力，但實際上更貴，另外一份套餐需要更加復(fù)雜的計算，但是花費更少。

同樣的，在涼爽的房間里做比較的人中，大約有一半的人選擇了更劃算但是更復(fù)雜的套餐。但是在更熱的房間里的人里，只有四分之一的人選擇了更劃算的套餐。換句話說，更高的環(huán)境溫度會讓人傾向于做更不用動腦子的決定。

而在第三個實驗里，參與者可以選擇兩種不同的產(chǎn)品，一種是創(chuàng)新性的產(chǎn)品，另一種是傳統(tǒng)產(chǎn)品。在更熱的房間里的參與者會更多地選擇傳統(tǒng)產(chǎn)品，他們連創(chuàng)新產(chǎn)品的功能也懶得去仔細考慮。

大腦的散熱功能

在炎熱的氣候中，不僅人類的大腦運轉(zhuǎn)失靈，所有靈長目動物的大腦都容易宕機。這是因為，靈長目動物的大腦散熱功能不如其他哺乳動物。

許多哺乳動物生活在炎熱的熱帶地區(qū)。對于熱帶的哺乳動物來說，陽光的熱輻射帶來的熱量遠超自身新陳代謝產(chǎn)生的熱量。比如在稀樹草原上，湯氏瞪羚的核心體溫可以達到 45 攝氏度以上。

湯氏瞪羚

這樣的核心體溫對于人類來說是致命的，那么它們又是怎么做到不被熱傻，甚至熱死的呢？

原來，這些動物之所以在酷熱中腦子不會受損，是因為它們擁有頸動脈叢（carotid rete），而且鼻子里有散熱的結(jié)構(gòu)。

羚羊（右上）的大腦不會過熱是因為它們有頸動脈叢（黑色網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)），以及鼻子里有散熱的結(jié)構(gòu)；靈長目動物（左下）沒有這些結(jié)構(gòu)。

頸動脈叢相當(dāng)于一個隔熱器，可以部分阻擋身體和大腦的熱量交換，防止身體把過多的熱量通過血液輸送給大腦。因此，盡管體溫很高，而且需要經(jīng)常奔跑，但擁有發(fā)達的頸動脈叢的湯氏瞪羚的大腦溫度不會超過 40.5 攝氏度。

靈長動物缺乏頸動脈叢。因此當(dāng)我們靈長動物身體過熱時，大腦也會被動吸收身體的熱量而過熱。

此外，在進化的過程中，靈長目動物的口鼻變得越來越短，最后失去了散熱器的功能。因此人類不會像其他動物那樣，在天熱時大口喘氣排熱。

甚至有學(xué)者提出，人類祖先學(xué)會直立的一個目的就是為了躲避酷熱的大地，因為在中午艷陽高照的時候，直立時吸收的熱量比四腳著地的姿勢要少 60% 。

總而言之，對于我們靈長動物來說，為了防止大腦過熱，就只能防止身體過熱了。為了你的大腦和研究論文考慮，一定要在三伏天做好降溫工作。