长期高海拔暴露与中国大学生认知健康：一项为期4年的纵向神经影像学研究

稀薄空气为何影响年轻大脑

每年都有大量学生、军人和工人从低地城市迁往高山地区。尽管大多数人知道稀薄的空气会导致气短，但很少有人意识到它也可能悄然改变大脑的工作方式和记忆能力。本研究随访了一群从近海平面搬到西藏的中国大学生，历时四年，提出了一个具有深远意义的简单问题：长期生活在高海拔是否会悄悄侵蚀年轻人的思维速度和记忆，如果会，脑内发生了什么变化？

追踪学生的上升之旅

研究者招募了69名来自低海拔地区、即将在拉萨（海拔3600米以上）上大学的健康高中毕业生。搬迁前，学生完成了详尽的记忆和反应速度测试，并接受了MRI脑扫描。在接下来的四年里，研究团队多次随访：每年重复认知测试，并在搬迁后大约两年和四年时进行随访脑扫描。为了将海拔效应与青春期早期正常脑发育区分开，他们还使用了一组留在低海拔地区的匹配学生的既有MRI数据作为对照。

思维变慢与成绩下滑

随着在高海拔的年份增加，学生的心理表现出现了持续且令人担忧的下滑。与搬迁前的基线相比，言语和视觉记忆测试的分数均下降，且下降在早期即出现并随后持续存在。与此同时，他们的反应时间——对简单声音或图像的反应速度，或从干扰中识别目标的速度——逐年延长。重要的是，这一模式在高原居住期间没有逆转，表明至少在四年观察期内大脑并未简单地恢复到先前的效率水平。

承压的深层脑枢纽

MRI扫描指出一个深层结构与记忆和反应速度的变化有共同联系：苍白球（putamen），这是一个位于大脑中心附近、将运动、学习与认知控制联系起来的小区域。大脑皮层并未显示明确的厚度变化，但居住在高海拔的学生其苍白球体积随时间缩小，左侧尤为明显。在该区域萎缩更多的学生，往往在即时和延迟记忆分数上降幅更大。左侧苍白球在静息状态下的脑活动测量在四年间也发生了变化，先升高后降低，这些波动与反应时间和记忆表现的变化相关联。

受损的脑网络通信

除苍白球的体积和基线活动外，研究还考察了该区域在静息时与其他关键脑区的连接强度。左侧苍白球与参与注意和内在意识的区域——前扣带皮层和岛叶——之间的连接在高海拔两年后变弱，随后在第四年部分恢复。这些通信模式的变化与记忆分数的波动相关，提示大脑最初可能难以应对，随后尝试通过重组网络来适应长期缺氧带来的挑战。统计分析进一步表明，海拔对记忆的部分影响是通过左侧苍白球的改变实现的：更长时间的高海拔暴露与更小的苍白球体积相关，而苍白球体积减小又与较差的言语和视觉记忆有关。

对高原生活的意义

综合来看，研究结果表明，对于其他方面健康的年轻成人来说，数年的高海拔生活和学习对大脑并非完全无害。学生表现出持续的思维速度减慢和记忆下降，这些变化在结构和功能上都反映在一个关键的深层脑枢纽上。尽管该研究无法证明是否存在永久性损伤，也无法排除返低海拔后部分恢复的可能，但它提出了一个重要的公共卫生信息：当大量学生、工人或服役人员迁往高海拔地区时，他们的认知健康应当像肺和心脏一样被监测和关注。简单的筛查和预防策略可以帮助识别最易受影响的人群，并为在稀薄空气中保护学习、安全和长期生产力提供干预指南。

引用: Li, H., Zhang, Q., Zeng, S. et al. Chronic high-altitude exposure and cognitive health in Chinese college students: a 4-year longitudinal neuroimaging study. Sci Rep 16, 12539 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42645-2

关键词: 高海拔, 认知功能, 脑成像, 青年成人, 缺氧