Polarfareres hjerner var skrumpet efter et år i isolation
Forskere spekulerer nu på, om det samme kan ske for andre, der lever i isolation.
polarfarer isolation hjerneændringer Antarktis forskningsstation social hukommelse kognitive tests dentate gyrus hippocampus spatial orientering indlæring protein BDNF hjerneceller selektiv opmærksomhed

Den tyske forskningsstation Neumayer III er bemandet året rundt. (Foto: Alfred-Wegener-Institut/Stefan Christmann CC-BY 4.0)

Den tyske forskningsstation Neumayer III er bemandet året rundt. (Foto: Alfred-Wegener-Institut/Stefan Christmann CC-BY 4.0)

Hvad gør isolation ved os?

9 polarfarere indvilligede i at blive forskningsobjekter efter 14 måneder i Antarktis. De opholdt sig på en afsidesliggende tysk forskningsstation, Neumayer III, drevet af Alfred Wegener Institute.

I mere end et år havde de næsten ingen kontakt med omverdenen. I vintermånederne er der nærmest ikke dagslys overhovedet, og temperaturen kryber helt ned til minus 50 grader.

De boede alle under samme tag og så de samme omgivelser hver eneste dag.

»Det var meget spændende at se den hvide ørken i starten. Men efterhånden blev det ensformigt,« siger Alexander Stahn ved Charité's Institute of Physiology til Science News.

Han var leder af studiet, der havde til formål at afdække mere om, hvilken effekt et ekstremt miljø har på hjernen.

Resultaterne er publiceret i tidsskriftet The New England Journal of Medicine.

Tog billeder af hjernen før og efter

Alexander Stahn og hans team tog MR-billeder af deltagernes hjerner, før de drog til forskningsstationen. 14 måneder senere tog de nye billeder.

I løbet af opholdet på forskningsstationen gennemførte deltagerne en række kognitive tests.

Der blev også taget blodprøver undervejs.

Hele hjernen skrumpede en smule

Det lod til, at ødemarken satte sit præg på polarfarernes hjerner.

Hjernemålingerne viste, at deres hjerner var skrumpet en smule efter opholdet. Det var især tydeligt i området gyrus dentatus i hippocampus.

Hippocampus er vigtig for hukommelse, gemme og hente minder, indlæring af nye oplevelser og sanseindtryk samt rumlig orientering.

Området var i gennemsnit blevet 7 procent mindre blandt polarfarerne.

Det svarede overens med nedgange af et bestemt protein, BDNF, som har betydning for blandt andet langtidshukommelsen, nervecellernes vækst samt forbindelserne mellem hjernecellerne.

Efter tre måneder var niveauet af proteinet var faldet blandt deltagerne. Halvanden måned efter opholdet på forskningsstationen var det stadig ikke tilbage på et normalt niveau.

Klarede ikke prøverne lige godt

En kontrolgruppe klarede efter perioden de kognitive prøver bedre end før, hvilket kan forklares af indlæringseffekten - altså effekten af at have prøvet en lignende test tidligere.

Polarfarerne klarede sig imidlertid ikke så godt som før, og især i forbindelse med to slags test havde de problemer: Test, som målte henholdsvis spatiale evner og selektiv opmærksomhed.

Spatiale evner handler om at være i stand til at skabe sig et mentalt billede med rumlige forhold. Et typisk eksempel fra intelligenstests er at forestille sig, hvordan en figur vil se ud, når den roterer.

Selektiv opmærksomhed handler om at være i stand til at koncentrere sig og ignorere irrelevant information.

Ligner noget, man har set i mus

Opholdet satte altså sine spor blandt deltagerne, der efterfølgende var knap så klarttænkende.

Forskerne skriver i studiet, at forandringerne i hjernen ligner det, man tidligere har set blandt mus, som lever i bur med kun en smule stimuli og social kontakt.

De mener, at det monotone miljø, som deltagerne levede i, kan være årsagen til forandringerne i hjernen.

De understreger dog, at det lave deltagerantal gør, at resultaterne bør tolkes med forsigtighed.

Hvad med isolationsfanger?

Menno Witter er hjerneforsker og professor ved Kavliinstitutt for neurovidenskab på Norges teknisk-naturvidenskabelige universitet, NTNU. 

Han har læst studiet og mener, at det er et interessant forsøg på at afdække, hvordan social isolation påvirker mennesker.

»Men isolationen er langt fra fuldstændig, så det vil være en interessant sammenligning at studere ændringer blandt eksempelvis indsatte i isolationsfængsel. Hvis det nuværende studie er prædiktivt, så vil effekter være endnu tydeligere ved fuldstændig isolation,« skriver Menno Witter i en email til forskning.no, Videnskab.dk's norske søstersite.

Han skriver at ændringene i gyrus dentatus i hippocampus er signifikante.

»Problemet er, hvordan vi tolker det. Volume-målinger er vanskelige at tolke, fordi de kan indikere ændringer i antallet af nerveceller, niveauet af koblinger, blodåredannelse - for blot at nævne nogle få parametre.«

»Det, at volumereduktionen korrelerede med dårligere præstationer i forbindelse med nogle af de kognitive tests, tyder ganske vist på, at processen er relevant,« skriver han videre.

Leverer ikke nok evidens

Han siger, at udformningen af studiet ikke kontrollerer for flere variabler.

  • Skyldes ændringerne social isolation? Det er ikke sikkert, fordi deltagerne trods alt havde hinanden. 
  • Handler det om kedsomhed? Det kan muligvis godt være, men deltagerne opholdt sig på en forskningsstation og havde opgaver, som skulle udføres.
  • Har resultaterne noget med klima- eller lysforholdene at gøre?

Netop hvad der fik hjernerne til at skrumpe, er ikke helt enkelt at afgøre.

Måske var det en kombination af mange forhold. Det leverer studiet ikke svar på.

»Studiet har en række potentielt interessante observationer. Men jeg mener ikke, at det leverer nok evidens på, at social eller miljømæssig isolation resulterer i ændringer i hjernens arkitektur eller ændringer i den biokemiske signalering i hjernen. Det indikerer bare, at det er relevant at studere mangel på stimuli mere detaljeret,« skriver Menno Witter og tilføjer:

»Det skriver forskerne faktisk også selv.«

Almindeligt at opleve koncentrationsbevær og nedstemthed

Gro Mjeldheim Sandal er professor ved Institut for samfundspsykologi, Universitetet i Bergen. Hun forsker i psykologiske og sociale reaktioner i løbet af lange ophold i såkaldte ekstreme miljøer, som polarekspeditioner og rumfart.

Hun synes, det nye studie er meget interessant.

»Vi har længe vidst, at besætninger, der overvintrer i Antarktis, bliver udsat for betydeligt stress, blandt andet i forhold til isolation, overbelastning, monotoni og sociale spændinger,« skriver Gro Mjeldheim Sandal i en e-mail til forskning.no.

Hun fortæller, at mange oplever lettere psykiske lidelser som humørsvingninger, irritabilitet og søvnbesvær i løbet af opholdet. Mange bemærker også, at de har koncentrationsvanskeligheder og svækket hukommelse.

»Derfor er det interessant, at forskerne fandt en reduceret tæthed i den grå substans i hippocampus, et område i hjernen, som netop spiller en central rolle i forbindelse med hukommelse og læring,« skriver Gro Mjeldheim Sandal.

Hun mener, at det havde været spændende, hvis forskerne også havde udført test, som måler hukommelsen mere direkte.

»Jeg håber, at forskerne følger op og studerer deltagerne over en længere tidsperiode efter hjemkomsten, så vi også kan få svar på, om ændringerne er permanente, eller om de er midlertidige.«

©Forskning.no. Oversat af Stephanie Lammers-Clark.

LÆS OGSÅ: Socialt isolerede dør tidligere end ensomme mennesker

LÆS OGSÅ: Professor: Ensomhed er forbundet med betændelse i hjernen

LÆS OGSÅ: Hvordan reagerer astronauter på den ekstreme isolation under en fremtidig Mars-mission?

 

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.



Det sker