Świat staje się coraz gorętszy - jak globalne ocieplenie wpływa na nasz mózg

Kiedy Jake miał pięć miesięcy, doznał pierwszego napadu padaczkowego - jego małe ciało najpierw zesztywniało, a potem zaczęło gwałtownie drgać.

"Było bardzo gorąco, przegrzał się i byliśmy świadkami czegoś, co myśleliśmy, że było najstraszniejszą rzeczą, jaką mogliśmy zobaczyć," mówi jego matka, Stephanie Smith.

"Niestety tak nie było".

Ataki podczas upałów zaczęły pojawiać się częściej.

Gdy tylko nadchodziły duszne, wilgotne dni lata, rodzina próbowała wszelkich metod chłodzenia i rozpoczynała się zaciekła walka o powstrzymanie napadów.

Po przeprowadzeniu testu genetycznego w wieku 18 miesięcy, u Jake'a zdiagnozowano zespół Dravet - chorobę neurologiczną, która jest formą padaczki i dotyka około jedno na 15,000 dzieci.

Napadom często towarzyszy niepełnosprawność intelektualna i szereg chorób współistniejących, takich jak autyzm i ADHD, a także trudności z mową, poruszaniem się, jedzeniem i snem.

Ciepło i nagłe zmiany temperatury mogą wywoływać napady drgawek.

Jake ma teraz 13 lat, ale przeszedł niezliczone ataki wraz ze zmianą pogody, mówi jego matka.

"Coraz gorętsze lata i fale upałów sprawiają, że życie z tą i tak już wyniszczającą chorobą jest jeszcze trudniejsze," mówi pani Smith.

Zespół Dravet to tylko jedna z wielu chorób neurologicznych, które nasilają się pod wpływem wyższych temperatur, mówi Sanjay Sisodiya z brytyjskiego University College London i lider w dziedzinie wpływu zmian klimatycznych na mózg.

Jako neurolog specjalizujący się w epilepsji, często słyszał od rodzin pacjentów, że mają oni więcej problemów podczas upałów.

"Pomyślałem sobie: oczywiście, dlaczego zmiana klimatu nie miałaby wpływać również na mózg? W końcu tak wiele procesów w mózgu jest zaangażowanych w to, jak organizm radzi sobie z ciepłem."

Gdy zagłębił się w literaturę naukową, odkrył szereg schorzeń neurologicznych, które pogarszają się wraz ze wzrostem temperatury i wilgotności, w tym epilepsję, udar, zapalenie mózgu, stwardnienie rozsiane, migrenę i wiele innych.

Odkrył również, że wpływ zmian klimatycznych na nasze mózg już staje się widoczny.

Podczas fali upałów w Europie w 2003 r. około 7% zgonów wiązało się z bezpośrednimi problemami neurologicznymi.

Podobne liczby zaobserwowano również podczas fali upałów w Wielkiej Brytanii w 2022 r.

Upał może również wpływać na inne aspekty funkcjonowania naszego mózgu – sprawiając, że stajemy się bardziej agresywni, rozdrażnieni i przygnębieni.

W miarę jak świat ociepla się z powodu zmian klimatycznych, jak wpłynie to na nasze mózgi?

Temperatura ludzkiego mózgu jest - przeciętnie - rzadko wyższa niż 1C od temperatury naszego ciała.

Jednak nasze mózgi - jako jedne z najbardziej energochłonnych organów w naszych ciałach - wytwarzają sporą ilość własnego ciepła, gdy myślimy, zapamiętujemy i reagujemy na otaczający nas świat.

Oznacza to, że nasze ciało musi ciężko pracować, aby schłodzić mózg.

Krew krążąca w sieci naczyń krwionośnych pomaga utrzymać temperaturę, odprowadzając nadmiar ciepła.

Jest to konieczne, ponieważ nasze komórki mózgowe są również niezwykle wrażliwe na ciepło.

Uważa się, że funkcje niektórych cząsteczek, które przekazują wiadomości między nimi, są również zależne od temperatury, co oznacza, że przestają działać wydajnie, gdy nasz mózg jest zbyt gorący lub zbyt zimny.

Chociaż ekstremalne upały zmieniają sposób pracy mózgu każdego człowieka - mogą na przykład negatywnie wpływać na podejmowanie decyzji i prowadzić do podejmowania większego ryzyka - osoby z chorobami neurologicznymi są często najbardziej dotknięte.

Dzieje się tak z wielu powodów.

Na przykład w przypadku niektórych schorzeń organizm może mieć trudności z poceniem się.

"Termoregulacja to funkcja mózgu i może zostać zaburzona, jeśli niektóre jego obszary nie działają prawidłowo", mówi Sisodiya.

W niektórych typach stwardnienia rozsianego obserwuje się zmiany w podstawowej temperaturze ciała.

Ponadto niektóre leki stosowane w leczeniu schorzeń neurologicznych i psychiatrycznych, takich jak schizofrenia, wpływają na regulację temperatury ciała, przez co osoby je przyjmujące są bardziej narażone na udar cieplny lub hipertermię, a także na większe ryzyko śmierci związanej z upałem.

Fale upałów - a zwłaszcza podwyższone temperatury w nocy - mogą wpływać na sen, wpływając na nasz nastrój i potencjalnie pogarszając objawy niektórych schorzeń.

"Dla wielu osób cierpiących na padaczkę źle przespana noc może zwiększać ryzyko wystąpienia napadów," mówi Sisodiya.

Dowody sugerują, że liczba przyjęć do szpitala i śmiertelność wśród osób z demencją również wzrasta podczas fal upałów.

Częściowo może to wynikać z wieku - osoby starsze gorzej regulują temperaturę ciała - ale też zaburzenia poznawcze mogą sprawiać, że trudniej im przystosować się do ekstremalnych upałów.

Mogą na przykład nie pić wystarczająco dużo, zapominać o zamykaniu okien lub wychodzić na zewnątrz w czasie upału, kiedy nie powinni tego robić.

Rosnące temperatury są również powiązane ze wzrostem liczby udarów mózgu i śmiertelności.

W jednym z badań, w którym przeanalizowano dane dotyczące śmiertelności z powodu udaru mózgu z 25 krajów, naukowcy odkryli, że na 1,000 zgonów z powodu udaru niedokrwiennego mózgu, najgorętsze dni przyczyniły się do dwóch dodatkowych zgonów.

"To może nie wydawać się dużo", mówi Bethan Davies, geriatryczka z University Hospitals Sussex w Wielkiej Brytanii.

"Biorąc jednak pod uwagę, że na całym świecie odnotowuje się siedem milionów zgonów z powodu udarów mózgu rocznie, upały mogą przyczyniać się do ponad 10,000 dodatkowych zgonów rocznie".

Davies i jej współautorzy ostrzegają, że zmiany klimatyczne prawdopodobnie pogorszą tę sytuację w nadchodzących latach.

Nieproporcjonalna część obciążeń związanych z udarem cieplnym będzie dotyczyć krajów o średnich i niskich dochodach, które już teraz są najbardziej dotknięte zmianami klimatu i doświadczają najwyższych wskaźników udaru.

"Rosnące temperatury pogłębią dysproporcje zdrowotne zarówno pomiędzy krajami i grupami społecznymi, jak i wewnątrz nich," mówi Davies.

Coraz więcej dowodów sugeruje, że osoby starsze, a także osoby o niskiej pozycji społeczno-ekonomicznej są narażone na zwiększone ryzyko śmiertelności związanej z upałem.

Cieplejszy świat szkodzi również neurorozwojowi najmłodszych.

"Istnieje związek między ekstremalnymi upałami a złymi wynikami ciąży, takimi jak przedwczesne porody," mówi Jane Hirst, profesorka globalnego zdrowia kobiet w Imperial College London w Wielkiej Brytanii.

Jeden z ostatnich systematycznych przeglądów badań naukowych wykazał, że fale upałów wiążą się z 26% wzrostem liczby przedwczesnych porodów, co może prowadzić do opóźnień neurorozwojowych i upośledzenia funkcji poznawczych.

"Jednak wiele rzeczy wciąż pozostaje dla nas nieznanych," dodaje Hirst.

"Kto jest najbardziej narażony i dlaczego? Ponieważ jest oczywiste, że każdego roku 130 milionów kobiet rodzi dzieci, wiele z nich w gorących krajach, a u nich tak się nie dzieje."

Nadmierne ciepło spowodowane zmianami klimatycznymi może również dodatkowo obciążać mózg, pozostawiając go bardziej podatnym na uszkodzenia, które mogą prowadzić do chorób neurodegeneracyjnych.

Ciepło wpływa również na barierę, która normalnie chroni mózg, czyniąc ją bardziej przepuszczalną i zwiększając ryzyko przedostania się toksyn, bakterii i wirusów do tkanki mózgowej.

Może to nabrać większego znaczenia wraz ze wzrostem temperatur, ponieważ równocześnie rozszerzać będzie się zasięg komarów przenoszących wirusy wywołujące choroby neurologiczne, takie jak Zika, chikungunya i denga."

"Wirus Zika może wpływać na płody i powodować małogłowie", mówi Tobias Suter, entomolog medyczny ze Szwajcarskiego Tropical and Public Health Institute.

"Rosnące temperatury i łagodniejsze zimy oznaczają, że sezon lęgowy komarów rozpoczyna się wcześniej i kończy później."

Fale upałów mogą wpływać na wiele różnych czynników - od impulsów elektrycznych w komórkach nerwowych, przez ryzyko samobójstw, lęk klimatyczny, aż po stabilność leków stosowanych w leczeniu schorzeń neurologicznych.

Jednak naukowcy wciąż badają, w jaki sposób rosnące temperatury wpływają na nasz mózg.

Upały wpływają na ludzi w bardzo różny sposób - niektórzy czują się dobrze kiedy jest gorąco, a dla innych jest to nie do zniesienia.

"Różne czynniki mogą mieć znaczenie dla tej zróżnicowanej wrażliwości, a jednym z nich może być podatność genetyczna," mówi Sisodiya.

Warianty genetyczne mogą wpływać na strukturę białek, które mogą sprawić, że niektórzy ludzie będą bardziej podatni na skutki zmian klimatycznych.

"Mogą istnieć fenotypy, które ujawnią się dopiero wtedy, gdy presja środowiskowa będzie wystarczająco silna, by je wywołać," mówi.

"To, co obserwujemy dziś u osób z zaburzeniami neurologicznymi, może stać się istotne dla osób bez zaburzeń neurologicznych w miarę postępu zmian klimatycznych."

Pozostają jednak jeszcze inne pytania, na które potrzebujemy odpowiedzi.

Na przykład, czy największy wpływ ma maksymalna temperatura, długość fali upałów czy temperatura w nocy?

Może się to różnić w zależności od osoby lub rodzaju schorzenia neurologicznego.

Zidentyfikowanie, kto jest narażony na ryzyko i dlaczego, będzie kluczowe dla opracowania strategii ochrony najbardziej podatnych osób.

"Era globalnego ocieplenia dobiegła końca, nadeszła era globalnego wrzenia," powiedział Sekretarz Generalny ONZ Antonio Guterres, kiedy potwierdzono, że lipiec 2023 r. był najgorętszym miesiącem w historii.

Zmiany klimatu już nadeszły i przybierają na sile.

Era gorącego mózgu dopiero się zaczyna.

Ten tekst został napisany i sprawdzony przez naszych dziennikarzy, używając przy tłumaczeniu narzędzi AI, jako część projektu pilotażowego.

Edycja: Nicole Frydrych i Magdalena Mis