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世界正變得愈來愈熱,這如何影響我們的大腦

一個大腦的製圖

Serenity Strull/Getty Images

傑克五個月大時經歷了第一次強直陣攣發作(Tonic-clonic seizures,癲癇的一種,常見於兒童),他的身體先是僵硬,接著迅速抽搐。「當時天氣非常炎熱,他過熱了,我們目睹了我們認為這輩子最可怕的一幕,」他的母親史蒂芬妮.史密斯(Stephanie Smith)說,「但不幸的是,那並不是最可怕的。」

每當天氣炎熱,癲癇發作就會頻繁出現。一到悶熱潮濕的夏季,這個家庭就會使用各種降溫方法以防止癲癇發作。

傑克18個月大時接受基因檢測,他被診斷出患有卓飛症候群 (Dravet syndrome,DS) ,這是一種神經系統疾病,包含一種癲癇形式,約每15,000 名兒童中就有一人受此影響。

癲癇發作通常伴隨著智力障礙,以及自閉症、注意力不足過動症(ADHD)等,還可能出現語言、行動、進食和睡眠方面的困難。高溫和突然的氣溫變化都可能引發癲癇發作。

傑克現在已經13歲,但他的母親說,他仍不斷因天氣變化而癲癇發作,「越來越炎熱的夏季和熱浪,讓原本就已經令人痛苦的病情更加難以承受。」

卓飛症候群只是眾多因高溫而惡化的神經疾病之一。來自倫敦大學學院的桑傑·西索迪亞(Sanjay Sisodiya)教授是研究氣候變化對大腦影響的先驅,他指出,許多癲癇患者的家屬都反映在熱浪期間病情加重。「我心想,當然了,氣候變化怎麼可能不會影響大腦?畢竟大腦中有那麼多機制與身體如何應對高溫有關。」

在深入研究科學文獻後,他發現許多神經疾病在高溫和高濕度的環境下會惡化,包括癲癇、中風、腦炎、多發性硬化症、偏頭痛等。

他也發現,氣候變化對我們大腦的影響已經開始顯現。

例如,在 2003 年的歐洲熱浪期間,約有7%的超額死亡與神經系統問題直接相關。2022年英國的熱浪也出現了類似的數據。

此外,高溫還會改變我們大腦的其他功能——讓人變得更暴躁、易怒和抑鬱。

那麼,隨著全球因氣候變化而持續升溫,我們的大腦將會面臨什麼樣的影響呢?

一名身穿西裝的男子站在街頭抹汗。

Getty Images
極端熱浪會影響我們的大腦運作方式,導致行為和情緒的改變,並且常常加劇神經系統疾病。

人類的大腦的平均溫度通常不會比核心體溫高出超過 1°C。然而,大腦是人體中最耗能的器官之一,當我們思考、記憶或回應周遭世界時,它會產生相當多的熱量。因此,身體必須努力維持大腦的冷卻。血液透過一個血管網絡循環,有助於調節大腦溫度,並帶走多餘的熱量。

這是必要的,因為大腦細胞對熱非常敏感。而且,傳遞訊息的某些分子功能也被認為與溫度有關,這意味著如果大腦過熱或過冷,它們就無法有效運作。

「我們尚未完全了解這個複雜系統中的各個元素是如何受到影響的,」西索迪亞說,「但我們可以把它想像成一個時鐘,當所有組件無法正常協同工作的時候。」

雖然極端高溫會影響每個人的大腦運作——例如可能影響決策能力,導致人們做出更冒險的行為——但患有神經疾病的人往往受到的影響最為嚴重。原因有很多,例如某些疾病會影響排汗功能。

「體溫調節是由大腦控制的功能,如果大腦某些部位無法正常運作,這項功能就會被破壞,」西索迪亞說。例如,在某些類型的多發性硬化症中,核心體溫似乎會異常。此外,一些治療神經或精神疾病的藥物也會影響體溫調節,例如思覺失調症,服用者更容易中暑,或出現醫學上稱為高熱症的情況,並增加與高溫相關的死亡風險。

在法國耶爾,一名婦女在炎熱的天氣裡喝水。

Magali Cohen/Hans Lucas/AFP via Getty Images
受氣候變遷影響,全球許多地方的熱浪持續時間更長、強度更大。

熱浪——尤其是夜間高溫——會影響人們的睡眠,進而影響情緒,並可能加重某些疾病的症狀。「對許多癲癇患者來說,睡眠品質不佳會增加癲癇發作的風險。」西索迪亞說。

研究顯示,熱浪期間失智症患者的住院率和死亡率也會上升。部分原因可能與年齡有關——年長者的體溫調節能力較差——但他們的認知障礙也可能使他們難以適應極端高溫。例如,他們可能喝不夠水、忘記關窗,或在不適合的時候外出曝曬。

氣溫上升也與中風發生率和死亡率增加有關。在一項分析25個國家中風死亡數據的研究中,研究人員發現,在1,000 例缺血性中風死亡中,最炎熱的日子會多出兩例死亡。

「這數字看起來可能不多,」英國薩塞克斯大學醫院的老年科醫師貝坦·戴維斯(Bethan Davies) 說,「但考慮到全球每年約有700萬人死於中風,高溫可能每年導致超過10,000例額外的中風死亡。」她與共同作者警告,氣候變化在未來幾年可能會加劇這一情況。

中暑造成的中風負擔將主要集中在中低收入國家,這些地區本就深受氣候變化影響,且中風發生率最高。「氣溫上升將加劇國家與社會群體之間的健康不平等,」戴維斯說。越來越多的研究證據顯示,年長者以及社經地位較低者面臨更高的高溫相關死亡風險。

越來越炎熱的世界也正在傷害最年幼者的大腦發育。「極端高溫與不良的妊娠結果(如早產)之間存在關聯。」英國帝國理工學院全球婦女健康教授簡·赫斯特(Jane Hirst)說。一項近期的系統性回顧研究發現,熱浪與早產風險增加26%的一項研究結果有關,而早產可能導致神經發展遲緩與認知障礙。

「不過,我們仍有許多未知,」赫斯特補充道,「誰最脆弱?為什麼?畢竟每年有1.3億名女性生育,其中許多人生活在炎熱地區,但並非所有人都會遇到這些問題。」

氣候變化導致的過度高溫也可能對大腦造成額外壓力,使其更容易受到損傷,進而引發神經退化性疾病。高溫還會影響保護大腦的屏障,使其變得更具滲透性,增加毒素、細菌和病毒進入腦組織的風險。

隨著氣溫上升,這一點可能變得更加重要,因為蚊子傳播的病毒也會擴散,這些病毒可能引發神經疾病,例如寨卡病毒、基孔肯雅熱病毒和登革熱。「寨卡病毒會影響胎兒,導致小頭畸形,」瑞士熱帶與公共衛生研究所的醫學昆蟲學家托比亞斯·蘇特(Tobias Suter)說,「氣溫上升和冬季變得溫和,意味著蚊子的繁殖季節開始得更早、結束得更晚。」

孟加拉達卡,一名男子在酷熱中向頭上潑水。

Getty Images
隨著氣候變遷導致全球氣溫上升,我們的身體和大腦將承受更大的壓力。

熱浪能夠影響多種因素,從神經細胞的電訊號傳導,到自殺風險、氣候焦慮,甚至是神經疾病藥物的穩定性。

但科學家仍在研究高溫究竟如何影響我們的大腦。高溫對每個人的影響都不同——有些人在炎熱天氣中表現良好,有些人則感到難以忍受。「造成這種差異的因素可能有很多,其中之一可能是遺傳易感性,」西索迪亞說。基因變異可能會影響蛋白質的結構,使某些人更容易受到氣候變化的影響。

「可能存在一些潛在的熱敏感表型,只有在環境壓力足夠時才會顯現出來,」他說,「我們今天在神經疾病患者身上看到的情況,隨著氣候變化的加劇,未來可能也會出現在沒有神經疾病的人身上。」

還有許多問題尚待解答。例如,是最高氣溫、熱浪持續時間,還是夜間溫度對大腦影響最大?這可能因人而異,也可能因神經疾病的類型而不同。

找出誰是高風險族群以及當中的原因,將是制定保護最脆弱群體策略的關鍵。這些策略可能包括預警系統,或是補償日薪工人在極端高溫下無法工作的保險。

「全球暖化的時代已經結束,全球沸騰的時代已經來臨,」聯合國秘書長古特雷斯(António Guterres)2023年7月被確認為有紀錄以來最熱的月份時如此宣布。氣候變化已經來臨,並且正在加劇。大腦高溫的時代才剛剛開始。

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