Den naturliga miljön i hemmet påverkar hjärnans anatomi

Relation

Kühn S, Düzel S, Eibich P, et al. Att söka efter egenskaper som utgör en "berikad miljö" hos människor: samband mellan geografiska särdrag och hjärnstruktur.Vetenskaplig rep. 2017;7(1):1-8.

Studiemål

Att avgöra om miljöfaktorer för bosättning har mätbara associationer med morfologin hos specificerade hjärnstrukturer.

Design och deltagare

Rumslig associationsstudie med hjälp av funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) hjärnskanningar av 341 äldre vuxna (medelålder 70,1, SD = 3,89; 131 kvinnor) som bor i Berlin, Tyskland, och geokodade data för 4 markanvändningstyper (urban grön, skog, vatten). och ödemark) inom en radie av 1 km från deltagarnas bostadsort. Deltagarna hade inga nuvarande eller tidigare diagnoser av kardiovaskulär eller neuropsykiatrisk sjukdom. Markanvändningsdata erhölls från Europeiska miljöbyråns Urban Atlas dataset. Resultaten kontrollerades för ålder, kön, utbildning och pensionsinkomst.

Målparametrar

Funktionell magnetisk resonanstomografi av följande hjärnområden:

• Amygdala: emotionales Regulationszentrum des limbischen Systems, verbunden mit Wut, Angst, Angst und einer erhöhten Stressreaktion
• Perigenualer anteriorer cingulärer Kortex (pACC): ebenfalls Teil des limbischen Systems, assoziiert mit Emotionsregulation, Motivation und Schizophrenie
• Dorsolateraler präfrontaler Kortex (DLPFC): Teil des kognitiven Zentrums des Gehirns, verbunden mit Arbeitsgedächtnis, Planung, Vernunft und Hemmung

Strukturell ekvationsmodellering (SEM) användes för att bestämma den relativa mängd som var och en av de fyra markanvändningstyperna utövade på förändringar i storleken och aktiviteten hos de uppmätta hjärnregionerna.

Viktiga insikter

Av de 4 markanvändningstyperna som testades var det bara närhet till en skog som hade en mätbar effekt på de 3 hjärnstrukturerna, och av dessa visade endast amygdala statistisk signifikans (β=0,232, SE=0,090;P=0,010). Detta resultat gällde vid en radie av 1 km och förblev signifikant när det testades om vid en radie av 500 m och 2 km.

Övningskonsekvenser

Vid det här laget borde det stå klart att exponering för naturliga miljöer kan gynna mental hälsa, inklusive humör, uppmärksamhet och minne¹och sjuklighet och dödlighet.²Denna aktuella studie visar denna nyckelanatomiskFörändringar kan uppstå på grund av långvarig miljöexponering. I synnerhet antyder kopplingen mellan skogar och förändringar i amygdalaaktiviteten att boende i skogsområden inte bara främjar en akut känsla av avslappning under exponeringar, utan också en ökad långsiktig motståndskraft mot negativa känslor som rädsla och ilska genom att omforma hjärnan.

Detta är inte förvånande eftersom hjärnans neuroplastiska kapacitet har erkänts i många decennier.

Denna studie fortsätter Lederbogens och kollegors banbrytande arbete, som visade att en vuxens limbiska system kan påverkas av grönskan runt barndomshemmet.³I grund och botten kan en mer lantlig barndom gynna hur en persons hjärna (särskilt amygdala och pACC) bearbetar och uppfattar stress som vuxen, många år efter att de har flyttat. Detta liknar forskning som visar att en aktivitet som meditationsträning kan ha positiva effekter på emotionell reaktivitet och motsvarande aktivitet i det limbiska systemet som kvarstår flera år efter inledande meditationsträning.⁴Med detta i åtanke kan var du bor vara lika viktigt för att utveckla framgångsrika stresshanteringsfärdigheter som de aktiviteter du ägnar dig åt.

Detta är inte förvånande eftersom hjärnans neuroplastiska kapacitet har erkänts i många decennier.⁵Sedan slutet av 1940-talet har studier utförts på råttor som visar effekterna av "miljöberikning" på hjärnans strukturer samt motsvarande beteende, humör och minne.^6.7Vikten av lämpligt berikade miljöer är standardpraxis i zoologiska miljöer, med kända effekter på djurs hjärnstruktur och funktion, såväl som sjuklighet och dödlighet.⁸Det är vettigt att människor också påverkas av den miljökontext de lever i.

För människor är detta sammanhang alltmer stadsmiljön. Enligt 2010 års amerikanska folkräkning bor över 80 % av den amerikanska befolkningen i ett stadsområde, med prognoser om fortsatt urban tillväxt.⁹Detta skiljer sig mycket från miljökontexten som människan utvecklades i och som vi är optimalt anpassade till, enligt begrepp som EO Wilsons biofilihypotes¹⁰eller Ulrichs psyko-evolutionära stressteori.¹¹Stadsmiljön producerar många stressfaktorer, inklusive trafik, buller, luftföroreningar och befolkningstäthet, som alla har mätbara negativa effekter på stadenandligtHälsa och välbefinnande.¹²De psykofysiologiska effekterna av att bo i staden är kända som "urban stress", ett koncept som myntades 1977¹³och har undersökts väl sedan dess.^14.15En metaanalys av 20 studier som genomfördes 2010 fann en 13% till 28% ökad oddskvot för psykiska störningar, inklusive depression och ångest, för stadsbor jämfört med landsbygdsbor.¹⁶Viss forskning har visat att schizofrenifrekvensen är upp till 2,5 gånger högre i stadsmiljöer jämfört med landsbygdsmiljöer, även efter att man tagit hänsyn till skälen till varför personer med tillståndet kanske föredrar att flytta till städer (t.ex. bättre tillgång till mentalvårdstjänster).¹⁷

Även om mer arbete återstår att göra för att förstå det komplexa samspelet mellan miljö och individuella faktorer, är det tydligt att vår miljö är mer än bara en passiv del av vår upplevelse. De är en integrerad del av det som bestämmer hälsan hos våra sinnen och kroppar.

restriktioner

Detta var en kohortstudie av personer som bodde i bostad efter eget val, inte en experimentell design. Därför är det inte möjligt att tilldela kausalitet till markanvändningstyp utifrån dessa resultat. Denna studiedesign används dock flitigt inom folkhälsoforskningen eftersom det skulle vara oetiskt och mycket kostsamt att slumpmässigt tilldela olika boendeplatser och kräva att deltagarna bor där i flera år.

En annan begränsning av studien är det 9-åriga gapet mellan markanvändningsdataset (2006) och hjärnskanningsdata (2015). Även om markanvändningstypen i Berlin inte förändras särskilt snabbt, är det möjligt att 2015 års markanvändningsdata kan vara annorlunda och därför påverka dataresultaten.

Slutligen tittade denna studie bara på 1 km radier av deltagarnas hemadresser, inte var de tillbringade sin tid eller vad de såg. Det är möjligt att deras miljöexponering var något annorlunda än vad som föreslås i denna studie. Studien mätte till exempel inte hur mycket tid deltagarna spenderade utanför sina hem eller tittade ut genom sina fönster, eller hur mycket tid som spenderades på dessa platser. Med tanke på deltagarnas medelålder (70 år) är det dock troligt att en betydande mängd tid spenderades på denna plats.

Slutsatser

Denna studie lägger till forskningsbevis för att miljöfaktorer påverkar strukturella förändringar i stressrelaterade områden i hjärnan. Läkare kan införliva denna information i aspekter av sina kliniska möten som relaterar till antingen patienthistorik (t.ex. "Hur grönt är där du bor?") eller rekommendationer för terapeutisk nytta (t.ex. recept för ökad exponering för grönområden).