آیا تا به حال به این مساله فکر کرده اید که ساختار و عملکرد مغز می تواند تحت تاثیر محیط زندگی باشد؟
در ادامه یه این سوال پاسخ می دهیم. زندگی در شهر با افزایش الگوی استرس در فعالیت آمیگدال همراه است. در این مقاله تاثیر ویژگی های جغرافیایی محیط بر ساختار مغز انسان بررسی شده است.
تاثیر جنگل، فضای سبز شهری، آب و زمین های بایر بر ساختار مغز، در 341 فرد مسن بررسی شد. نواحی مغزی آمیگدال، قشر پیشانی جلویی و قشر سینگولی جلویی مورد ارزیابی قرار گرفت.
نتایج، ارتباط مثبت قابل توجهی را بین پوشش جنگل و یکپارچگی ساختار آمیگدال نشان داد. نتیجه می گیریم که جنگل ها ممکن است در بهبود سلامتی و یکپارچگی آمیگدال نقش داشته باشند.
همچنین از طرفی می توان نتیجه گیری کرد، افرادی که از یکپارچگی ساختاری بالایی برخوردار هستند، زندگی نزدیک به جنگل را انتخاب می کنند.
تحقیقات در مورد پلاستیسیته مغز از این ایده حمایت می کند که محیط ما می تواند ساختار و عملکرد مغز را نیز شکل دهد. دکتر دونالد هب در سال 1947 یکی از اولین کسانی بود که الگوی تجربی موش هایی را که می توانستند آزادانه پرسه بزنند، با موش هایی که در شرایط استاندارد مسکن نگهداری می شدند مقایسه کرد.
این شرایط استاندارد مسکن معمولاً شامل قفس هایی با دسترسی به غذا و آب است. در مقابل، شرایط غنی سازی محیطی بین آزمایشگاه ها متفاوت است. معمولاً شامل تهیه چرخ و اسباب بازی و قفس های بزرگتر یا پرورش در گروه های بزرگتر از گونه های خاص است. اگرچه شرایط دقیق هنوز مشخص نشده است اما جنبه های کلیدی که مکرراً برجسته شده اند، پیچیدگی و تازگی محیطی هستند که درجه بالاتری از تحریک را ارائه می دهند. بنابراین، پلاستیسیته مغز تسهیل می شود.
متأسفانه:
مشخص نیست که آیا شرایط اسکان آزمایشگاهی معمولی حیواناتی که فاقد ویژگی های زیستگاه طبیعی هستند، واقعا منعکس کننده یک حالت طبیعی است، یا محرومیتی است که سپس با دستکاری “محیط غنی شده” جبران می شود. هنوز هم شواهد به دست آمده در مطالعات مربوط به محیط های غنی شده در حیوانات، اطلاعات مهمی را برای استنباط چگونگی تاثیر محیط غنی شده در انسان، ارائه دهد.
در نگاه اول می توان نتیجه گرفت که ساکنان شهرها در مقایسه با افرادی که در مناطق روستایی تر زندگی می کنند، پیچیدگی و تازگی بیشتری در محیط خود تجربه می کنند. با این حال، بر خلاف این مساله، تحقیقات حاضر نشان می دهد که شهرنشینی، مجموعه ای از تأثیرات سوء روانی-اجتماعی را شامل می شود که استرس مزمن را تسهیل می کند. این اصل مطابق شواهد اپیدمیولوژیکی است که نشان می دهد مشکلات سلامت روان در شهرها در مقایسه با مناطق روستایی بیشتر است.
این امر در مورد اختلالات خلقی و اضطرابی و همچنین اسکیزوفرنی نشان داده شده است که در مقایسه با مناطق روستایی تا 56 درصد میزان شیوع آن بیشتر است. دلایل این امر ممکن است در نقض مکرر فضای شخصی در شهرها باشد که ممکن است سیستم تهدید کننده مغز را تحریک کند. به ویژه تماس مکرر با افراد غریبه ممکن است درگیری مزمن آمیگدال را تسهیل کند.
در همین حال، تحقیقات زیادی نشان داده اند که زندگی در نزدیکی مناظر طبیعی، تأثیرات مفیدی بر سلامت روان و همچنین رفاه، خلق و خو، شناخت، و همچنین طول عمر و مرگ و میر دارد. اولین مطالعات طولی نشان داده است که مناطق سبزتر شهری با بهبود سلامت روان همراه است. علاوه بر این، نشان داده شده است که فضای سبز بیشتر در محله ها، با استرس کمتر و پاسخ روزانه سالم تری به کورتیزول همراه است.
مطالعات ثابت کرده است که مناظر جنگلی، بر نشانگرهای استرس مانند غلظت کورتیزول، ضربان قلب، فشار خون، فعالیت عصبی پاراسمپاتیک و سمپاتیک نشان داده است.
مناظر سبز و جنگل ها
اگرچه مناظر سبز و جنگل ها ممکن است به عنوان عوامل غنی کننده محیط در انسان در نظر گرفته شوند، اما ارتباط آن با پلاستیسیته مغز، تا کنون مورد بررسی قرار نگرفته است. آنچه در علوم اعصاب نشان داده شده است این است که زندگی شهری بر پردازش استرس در انسان ها اثر مضر دارد. به طور دقیق تر، زندگی شهری فعلی با افزایش بیشتر فعالیت آمیگدال در مقایسه با زندگی در مناطق روستایی همراه بوده است. در حالی که پرورش یافتن در محیط شهری در 15 سال اول زندگی، فعالیت مغزی مربوط به استرس را در قشر سینگولی قدامی افزایش می دهد.
اخیرا تعامل بین ژن گیرنده نوروپپتیدS، که با فنوتیپ های اضطراب و استرس همراه بود، و آموزش شهری که پاسخ آمیگدال را در هنگام قرار گرفتن در معرض استرس تعدیل می کند، گزارش شده است.
طبق دانش ما، تنها مطالعه ای که تا کنون بر ساختار مغز و شرایط زندگی محیطی متمرکز شده است، نشان داده است که تربیت شهری در 15 سال اول زندگی، با کاهش حجم ماده خاکستری در DLPFC و PACC مرتبط است.
در محدوده مطالعه حاضر، هدف ما بررسی ویژگی های جغرافیایی بالقوه محیط زندگی اطراف است که ممکن است به عنوان ویژگی های “محیط غنی شده” در انسان در نظر گرفته شود.
بر اساس این یافته ها، شواهد عصبی جمع آوری شده است و دلالت بر این دارد که زندگی در شهرها با افزایش فعالیت آمیگدال در یک الگوی استرس زا همراه است. در حالی که پرورش در یک شهر با افزایش فعالیت PACC همراه بوده است. هر دو اینها نشان دهنده یک پاسخ قوی تر به محرک های استرس زا است. از نظر ساختار مغز، تربیت شهری، با کاهش حجم ماده خاکستری در PACC و DLPFC (در مردان) همراه بوده است.
با توجه به این مطالعات قبلی:
ما برای شناسایی و توصیف عناصر جغرافیایی یک شهر که با این ساختارهای مغزی مرتبط هستند، بررسی های انجام دادیم.
در نمونه ای از افراد مسن، که همگی در برلین زندگی می کنند، عوامل نهفته ای را تهیه کردیم. اینها شامل سه شاخص های مختلف یکپارچگی ساختار و عملکرد مغز مانند حجم ماده خاکستری بود. در یک رویکرد نوآورانه، اطلاعات مربوط به توالی های مختلف تصویربرداری مغز را ادغام کرده که هر یک اطلاعات متمایزی در مورد یکپارچگی ناحیه مربوطه مغز ارائه دهد.
با ایجاد عوامل نهفته یکپارچگی مغز، می توان ابعاد داده ها را کاهش داد. این روش برای ساختارهای مغزی که قبلاً ارتباطشان با زندگی شهری مشخص شده بود یعنی آمیگدال، PACC و DLPFC استفاده شده بود. سپس ما تأثیرات سرسبزی شهری، جنگل، آب و زمین های بایر را که از نظر پوشش در یک دایره با شعاع 1 کیلومتر در اطراف آدرس منزل شرکت کنندگان بود بر یکپارچگی ساختاری در مناطق پیشینی مغز بررسی کردیم.
نتایج ما، ارتباط مثبت قابل توجهی را بین پوشش جنگل و یکپارچگی آمیگدال نشان می دهد. مجموعه داده های حاضر از نظر ماهیت، مقطعی هستند و نمی توان جهت گیری اثرات را استنباط کرد. با این حال، در این مدل، ما فرض کردیم که تأثیر متغیرهای محیطی بر ساختار و عملکرد مغز بیشتر از جهت گیری معکوس است. در حالی که باید فرض کرد شرکت کنندگان، محیط جغرافیایی خود را بر اساس یکپارچگی ساختاری مغز خود انتخاب کرده اند. در راستای این جهت گیری فرض شده، تأثیرات مثبت محیط های غنی شده بر تغییرات ساختاری در مغز، در چندین مطالعه روی حیوانات نشان داده شده است.
علاوه بر این در مورد ساختار و عملکرد مغز
یک مطالعه نشان داده است که طی یک دوره پنج ساله، شرکت کنندگانی که بین سال دوم و سوم در محیط سرسبزتر منطقه مسکونی جدیدی نقل مکان کردند، سلامت روانی اشان در سال های پس از انتقال، به طور قابل توجهی بهتر بود. همچنین اثرات مفید بیشتری از فضای سبز محلی در افرادی مشاهده شده است که زمان بیشتری را در محله خود می گذرانند (به عنوان مثال افرادی که در محل کار نیستند، افراد مسن).
به احتمال زیاد به دلیل قرار گرفتن بیشتر در معرض این فضای سبز، سلامت روانی این افراد در وضعیت بهتری است. این امر، افراد مسن را به جمعیت بسیار مناسبی برای مطالعه روابط بین عوامل محیطی اطراف خانه و متغیرهای سلامتی خود تبدیل می کند.
از این رو، نتایج مطالعه ما ممکن است نشان دهد که جنگل های داخل و اطراف شهرها منبع ارزشمندی هستند که باید حفظ شده و گسترش یابند. با این حال، مطالعات طولی آینده برای بررسی جهت یابی اثرات، مورد نیاز است. باید مشخص شود که آیا وجود جنگل های بیشتر در زیستگاه، یکپارچگی ساختار و عملکرد مغز را تسهیل می کند، یا به طور بالقوه افرادی که دارای یکپارچگی ساختاری مغز بهتر هستند زندگی نزدیک به جنگل را انتخاب می کنند. علاوه بر این، ما باید بررسی کنیم که آیا زندگی در نزدیکی جنگل با فقدان عوامل خطر مانند سر و صدا، آلودگی هوا یا استرس همراه است و در نتیجه اثرات مفیدی دارد یا اینکه خود جنگل یک عامل نجات بخش است که باعث ارتقاء رفاه می شود.
منبع: https://www.nature.com/articles/s41598-017-12046-7
درباره نویسنده
خجسته رحیمی جابری، پژوهشگر دکترای تخصصی علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز و نویسنده وب سایت انستیتو سلامت مغز دانا. زمینه کاری تخصصی ایشان مشکلات حافظه و آلزایمر است وی بیش از 20 مقاله معتبر بین المللی در این زمینه به چاپ رسانده است. می توانید پژوهش های او را در اینجا (کلیک کنید) دنبال کنید.