Тепловые волны влияют на мозг. Учёные разбираются, почему

На этой неделе в Лондоне зафиксирована опасная тепловая волна, температура достигла 36,1 °C (рекорд по июню для Великобритании). Исторически в Англии в июне температура составляла в среднем 19 °C. Во время такой жары учёные видят серьёзные последствия для умственной деятельности.

Когда температура повышается, люди становятся более раздражительными и агрессивными, это подтверждено исследованиями, хотя большинство основаны на корреляции. Прямое изучение влияния жары на когнитивные функции затруднено. Катерина Томпсон, когнитивный психолог из Ливерпульского университета Хоп, изучала этот вопрос на примере пожарников. После 15 минут интенсивного теплового воздействия (при входе в горящее здание) пожарники теряли способность сосредоточиться и контролировать внимание. Навыки восстанавливались после 20 минут охлаждения, но долгосрочные эффекты многодневной волны жары остаются неизвестны.

Для людей с психическими расстройствами риск значительно выше. В исследовании 2023 года Эмма Лоуренс из Оксфордского университета показала: при тепловых волнах число госпитализаций лиц с психическими расстройствами возросло на 9,7%. Люди с шизофренией в три раза чаще умирали во время рекордной жары в Канаде в 2021 году.

В лабораторных исследованиях на животных показано, что чрезмерная жара изменяет химическую сигнализацию в мозге, уровни нейротрансмиттеров, таких как серотонин, увеличиваются при высоких температурах. Жара может нарушать коммуникацию между сетями мозга и поступление кислорода к нейронам.

Особенно уязвимы дети и молодёжь. Новое исследование Джошуа Вортцеля из Heat-Mind Lab показало: на каждый 1 °C повышения средней месячной температуры коэффициент самоубийств среди подростков и молодых людей (15, 24 года) в США вырос на 2,97%, более чем в два раза выше, чем для людей старше 24 лет. Есть данные, что воздействие экстремальной жары в раннем возрасте может отразиться на развитии мозга: младенцы, подвергшиеся воздействию сильной жары или холода, к 9, 12 годам показали изменения белого вещества, хотя влияние на развитие отдельного ребёнка остаётся неясным.

По прогнозам, дети, родившиеся в 2020 году, столкнутся с примерно в семь раз большим числом тепловых волн, чем их бабушки и дедушки. Это подчёркивает необходимость серьёзного подхода к адаптации к потеплению климата.

Ключевые факты

Жара ухудшает когнитивные функции: концентрацию и контроль внимания, что подтверждено исследованием пожарников (потеря навыков после 15 минут, восстановление за 20 минут охлаждения)
Люди с психическими расстройствами подвержены максимальному риску: 9,7% прирост госпитализаций при тепловых волнах, люди с шизофренией в три раза чаще умирают во время экстремальной жары
Молодёжь (15, 24 года) особенно уязвима: рост суицидальности на 2,97% за каждый 1 °C повышения температуры, в два раза выше, чем у взрослых старше 24 лет
Механизм в мозге: жара изменяет уровень нейротрансмиттеров (серотонина), нарушает коммуникацию мозговых сетей и поступление кислорода; точный механизм остаётся «вопросом в миллион долларов»
Ранний контакт с экстремальной жарой может повлиять на развитие мозга у детей, с долгосрочными последствиями, которые пока не полностью изучены

Почему это важно

Жара, это не просто дискомфорт, а серьёзный фактор, влияющий на мозг и психику. Прямое изучение механизмов затруднено, но данные из разных источников (исследования на животных, анализ госпитализаций, лонгитюдные наблюдения) указывают на глубокие изменения в нейрохимии. Кроме того, изменение климата означает, что будущие поколения столкнутся с жарой чаще и интенсивнее: дети 2020 года рождения ожидают примерно в семь раз больше тепловых волн, чем их бабушки и дедушки.

Кому это важно

Люди с диагностированными психическими расстройствами находятся в группе максимального риска (9,7% прирост госпитализаций, смертность среди шизофреников в три раза выше). Молодёжь в целом, особенно подростки и молодые люди 15, 24 лет, показывают стремительный рост суицидальности при жаре. Работники на открытом воздухе (строители, пожарники, сельскохозяйственные рабочие) испытывают прямое воздействие. Родители и общество в целом, потому что последствия жары для мозга детей могут быть долгосрочными и необратимыми.

Как это применить

На уровне здравоохранения нужна целевая поддержка людей с психическими расстройствами во время тепловых волн: информирование, доступ к охлаждению, телемониторинг высокорисковых групп. Для детей, защита от экстремальной жары во время критических периодов развития (уход в помещение, обеспечение гидратации). На уровне политики необходимо срочно адаптировать инфраструктуру и социальные программы к интенсификации волн жары. Медицинским специалистам, учитывать жару как фактор психического здоровья при диагностике и лечении.

Можно ли доверять

Исследование опирается на несколько типов доказательств: (1) контролируемые исследования на животных, показывающие биохимические изменения; (2) анализ госпитализаций (Лоуренс, Оксфорд, 2023) на больших выборках, связывающий температуру и клинические исходы; (3) лонгитюдные когортные исследования (воздействие на младенцев и развитие мозга); (4) эпидемиологические данные по суицидальности. Источник, журналистика MIT Technology Review, признанная авторитет в науке и технологиях. Однако учёные честно говорят о пробелах: мало данных о долгосрочных когнитивных эффектах многодневной жары у людей, механизм называют «вопросом в миллион долларов». Эффекты на животных могут не полностью переноситься на человека.

Риски и подводные камни

Корреляция между жарой и раздражительностью/насилием не означает причинность, в жару люди проводят больше времени на улице, меньше спят, избегают физической активности, что само по себе влияет на психику. Трудно отделить прямое действие жары на мозг от поведенческих факторов. Для детей: связь между экстремальной температурой в раннем возрасте и изменениями белого вещества найдена, но влияние на развитие конкретного ребёнка остаётся неизвестным. Долгосрочные последствия волн жары для когнитивных функций взрослых не изучены (как отмечает Томпсон, это было бы сложно и дорого организовать). Климатическая адаптация требует не только медицинских, но и социально-экономических решений, которые далеко не всегда реализуются быстро.

«Это кажется, что воздействие экстремальных температур на очень маленьких детей может повлиять на развитие их мозга. Нам нужно серьёзно подойти к адаптации к потеплению мира.»

— Эмма Лоуренс, Оксфордский университет