長期生活在高海拔地區對人的認知功能有什麼影響？這個問題不僅對那些生活在高原地區的居民至關重要，也對那些計劃前往高原地區旅行或工作的人們具有重要意義。2024年4月，beat365心理與認知科學院蘇彥捷課題組在神經科學領域專業期刊《Neuroscience and Biobehavioral Reviews》（中科院1區Top； IF = 7.6）發表題為“The effects of long-term high-altitude exposure on cognition: A meta-analysis”的學術論文。該研究探讨了長期暴露與高海拔環境下，個體認知功能的選擇性适應問題。

全球範圍内大約有5億人生活在海拔超過1500米的高原地區。長期生活在高原地區會經受低氧、低氣溫和少降雨等生态壓力，其中低氧會威脅人類的生存，需要生理上的習服和适應。無論是在世居高原的居民（例如：藏族人、夏爾巴人、安第斯人和埃塞俄比亞人），還是在長期移居高原的人群中，都表現出了對低氧壓力的生理适應。但大腦的認知功能是否也能夠适應高原低氧暴露仍不清楚。此外，大腦作為神經生理調控的中樞，探究對大腦功能如何适應低氧環境尤為重要。

本研究對49項研究（6,191人）進行了三水平元分析（圖1）。納入的研究中，暴露時長範圍為30天-37.5年，海拔高度範圍為1650米-8848米。認知任務類型涵蓋了以下八類：感知覺過程、心理運動、長時記憶、工作記憶、抑制控制、問題解決問題、言語能力和其他。此外，本研究還将個體的适應水平、人口統計學變量等調節因素納入分析，以全面評估長期高海拔暴露對認知所産生的影響及其調節效應。結果顯示，長時間高海拔對認知表現存在中等程度的負面影響（g = -.40）。心理運動和長時記憶的下降最為明顯，工作記憶和言語能力存在中度程度下降，而感知覺過程、抑制控制和問題解決的能力并沒有受到影響。此外，居住在海拔大于4,000 m和高海拔移居者能夠顯著預測認知下降。這提示我們4000米可能是移居者認知功能适應的最高阈限。

圖1. 文章篩選流程圖

綜上，雖然高原低氧環境會給人類帶來生存的挑戰，對認知功能産生負面影響，但無論移居還是世居群體都會表現出對認知功能的選擇性适應。我們認為，大腦在面臨資源分配不足的壓力時，會優化資源配置，優先保障即刻生存功能，如，感知覺、抑制控制和問題解決能力等，同時在其它需要更高代謝成本的任務上做出妥協，如心理運動能力和長時記憶（圖2）。此外，低氧對世代居住在高原地區的人群認知功能的影響并不顯著，這提示這種認知資源配置能力具有遺傳基礎。最後，我們認為，雖然機體能夠通過生理适應和優化認知資源分配的方式來平衡低氧所來的壓力，但當低氧程度超過一定阈值後，會對人腦認知能力提出更嚴峻的挑戰。

圖2. 高原低氧環境下人腦認知功能适應的潛在機制

本研究中國家自然科學基金面上項目(32071075、3237111)資助完成，論文第一作者為蘇彥捷實驗室博士生蘇瑞（西藏大學教育學院講師），通訊作者為蘇彥捷教授，西藏大學教育學院碩士研究生賈淑榮為共同第一作者。西藏大學馬海林教授，李昊博士，華南師範大學張得龍教授參與了本文相關工作。

原文鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149763424001519?via%3Dihub

2024-11-26