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走在車水馬龍的街頭,塞上耳機(jī)、開啟降噪,放一首喜歡的音樂或播客——這大概是現(xiàn)代人通勤時最標(biāo)準(zhǔn)最放松的姿態(tài)。在這個小小結(jié)界里,我們仿佛能把城市的喧囂污濁全都隔絕在外。
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但這個安全感滿滿的日常習(xí)慣,可能反而讓我們變得“不安全”...
近期,一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)不禁讓人倒吸涼氣:耳機(jī)、手機(jī)這些電子設(shè)備帶有的磁場,會變成隱形“吸塵器”,將空氣中的有毒顆粒成倍吸進(jìn)小鼠大腦中,直接加速認(rèn)知衰退
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一副耳機(jī),成了污染物的“放大器”
空氣中的有毒顆粒,耳機(jī)里的磁場——這兩個看似不相干的東西,竟會聯(lián)手制造傷害,這屬實(shí)令人意外。
先認(rèn)識下潛伏在空氣中的有毒磁性納米顆粒(MNPs),它是空氣顆粒物(PM2.5等)中的一類特殊成分,不到100納米,主要來自剎車片磨損、交通尾氣、工業(yè)排放,不僅會被吸入肺部,還能進(jìn)入血液循環(huán),進(jìn)而影響大腦。
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圖注:含MNPs的空氣污染顆粒物會被吸入大腦。
科學(xué)家早就在人類大腦里發(fā)現(xiàn)了它們的存在,這些顆粒的分布和含量,還與阿爾茨海默病患者的腦部病理特征高度相關(guān)[2]。也就是說,大腦里這東西越多,可能老得越快
再看看手里的電子設(shè)備,平時聊得最多的可能是它們的輻射(通信時發(fā)出的無形信號),但其中還有另一種東西:磁鐵產(chǎn)生的靜態(tài)磁場,這項(xiàng)研究關(guān)注的,正是這個。
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圖注:電子設(shè)備中的磁場來源。
這兩者相遇,造成的傷害能有多大?研究團(tuán)隊(duì)給小鼠戴上帶有磁場的模擬耳機(jī),并暴露在含有磁性顆粒的空氣中。結(jié)果發(fā)現(xiàn),暴露在磁場環(huán)境中的小鼠,腦中磁性顆粒的積累量足足暴增了約5倍
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圖注:MNPs在小鼠腦組織中的積累量(EPH-B:耳機(jī)+高劑量MNPs;EP-B:耳機(jī)+低劑量MNPs;CP-B:無磁場+低劑量MNPs;CS-B:無磁場+無MNPs)。
而且,在無磁場的情況下,進(jìn)入大腦的磁性顆粒是分散的;但當(dāng)磁場出現(xiàn),這些顆粒被吸到一起,聚集成了一條條纖維狀的鏈狀結(jié)構(gòu)。
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圖注:磁場可以改變MNPs的聚集狀態(tài)。
大腦中的磁性顆粒在磁場作用下發(fā)生團(tuán)聚、異常旋轉(zhuǎn)甚至發(fā)熱[3],這就像在大腦里安插了“微型攪拌機(jī)”,不斷破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)——這種物理破壞,是大腦走向衰老的第一塊多米諾骨牌。
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大腦里,衰老信號已被點(diǎn)亮
接下來要看的,是這些物理破壞如何實(shí)實(shí)在在地影響大腦功能。
在水迷宮中,無磁場無MNPs的小鼠可以較快記住平臺位置,順利找到落腳點(diǎn);而遭受磁場+MNPs雙重暴擊的小鼠,進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域的次數(shù)減少約一半,高劑量暴露組小鼠找到平臺的時間也大幅增加,說明小鼠的學(xué)習(xí)和記憶力受到了損害。
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圖注:雙重暴露的小鼠,學(xué)習(xí)和記憶能力下降(EPH:耳機(jī)+高劑量MNPs,EP:耳機(jī)+低劑量MNPs,CP:無磁場+低劑量MNPs,CS:無磁場+無MNPs,PM2.5:耳機(jī)+實(shí)際PM2.5,mr-PM2.5:耳機(jī)+去磁化PM2.5)。
那么,大腦里到底發(fā)生了什么?研究者在小鼠海馬體中發(fā)現(xiàn)了更深層的變化:雙重暴露的小鼠,大腦中與認(rèn)知功能、神經(jīng)元存活等腦衰老相關(guān)的基因表達(dá),出現(xiàn)了明顯異常。
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圖注:雙重暴露影響了大腦的哪些功能?(每個圓點(diǎn)代表一個生物學(xué)過程,圓點(diǎn)越大,參與該功能的異常基因越多)。
其中,兩條與神經(jīng)退行性疾病緊密相關(guān)的通路——MAPK通路(與細(xì)胞應(yīng)激和凋亡密切相關(guān))和GTP酶通路(負(fù)責(zé)維持神經(jīng)元形態(tài)和信號傳遞),都被異常激活,這是細(xì)胞死亡、炎癥蔓延的前奏。大腦的衰老進(jìn)程,已經(jīng)被悄然啟動...
并且,為了確認(rèn)磁性是不是造成傷害的關(guān)鍵,研究者還做了一個對照:用無磁性的氧化鐵顆粒代替磁性顆粒,同樣讓小鼠暴露于磁場。結(jié)果,小鼠的認(rèn)知能力幾乎沒有受到影響。
到這里,答案很清楚了:設(shè)備磁場+空氣磁性顆粒,正在以一種很隱秘的方式,推動大腦走向衰老
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耳機(jī)戴久了,我們真的會變笨嗎?
小鼠的結(jié)局我們知道了,那人嘞?耳機(jī)戴久了,會不會也讓我們腦子變笨?其實(shí),科學(xué)家們已經(jīng)在人類身上進(jìn)行了相關(guān)的初步探索。
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2016年,有研究首次在人類大腦中發(fā)現(xiàn)了來自外部空氣污染的磁性顆粒[2];此后,多項(xiàng)研究在不同地區(qū)、不同年齡段的人群大腦中均檢測到了這類顆粒,提示其可能在人群中普遍存在[3-5]。
其中,一項(xiàng)研究分析了203份人類腦組織樣本,發(fā)現(xiàn)磁性顆粒不僅存在,且對磁場敏感——在25-100 mT的磁場下,它們會發(fā)生明顯的位置改變、方向扭轉(zhuǎn)[3]。
更值得關(guān)注的是,在30-50μT的磁場下——這個強(qiáng)度恰好落在耳機(jī)、手機(jī)貼近頭部時產(chǎn)生的磁場范圍內(nèi),顆粒同樣會發(fā)生運(yùn)動,且這種運(yùn)動與細(xì)胞毒性、自由基形成、神經(jīng)損傷以及熱效應(yīng)密切相關(guān)[3,6]。
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圖注:磁性顆粒在腦組織中造成的損傷(左:顆粒附著在空化髓鞘(*)上;右:顆粒入侵線粒體,并伴隨髓鞘分裂(*))。
磁性顆粒存在、可被磁場驅(qū)動、與神經(jīng)損傷相關(guān)...這些證據(jù)拼在一起,指向了一個令人不安的方向,但要最終回答“人會不會像小鼠一樣出現(xiàn)認(rèn)知衰退”,還差更直接的確鑿證據(jù)。
不過,雙重暴露是健康隱患這點(diǎn)毋庸置疑,而且我們暴露的時間,遠(yuǎn)比小鼠更長。當(dāng)在小鼠身上看到明確的催老信號,保險起見,我們至少應(yīng)該重視起來。
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一生離不開的地磁場,或也在影響衰老!
放心,不是要你戒掉電子設(shè)備,只需適當(dāng)減少耳機(jī)佩戴時間,長時間通話時多用揚(yáng)聲器,睡覺時讓手機(jī)遠(yuǎn)離頭部。如果家里有孩子,盡量控制他們的電子設(shè)備使用時間,因?yàn)榇判灶w粒從童年就開始積累了,他們的大腦更脆弱[3]。
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除了電子設(shè)備,低頭看下——我們腳下的地球,本身就存在微弱但持續(xù)、且有方向的地磁場(磁力線從南極指向北極)。
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幾十年下來,這種定向的磁場暴露,會不會讓大腦里的磁性顆粒也朝著某個方向緩慢排列?大腦的老化,會不會也呈現(xiàn)出某種方向性偏好?當(dāng)?shù)卮疟﹣硪u時,那些排列好的顆粒,會不會被猛地“抖”一下?
當(dāng)然,這目前只是腦洞,暫無科學(xué)依據(jù),但仔細(xì)想想,既然我們的一生,都逃不開磁場,那么,每天睡覺的頭朝向、通勤走的方向,說不定就在悄悄影響著大腦的衰老進(jìn)程
[本文的名稱是《Brain Accumulation of Airborne Magnetite Nanoparticles under Earphone/Smartphone-Embedded Magnetic Fields Triggers Neurotoxicity》,發(fā)表于《ACS Nano》期刊,通訊作者是中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心的江桂斌院士和劉倩研究員。第一作者是中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心的張偉燦。本研究資助來源:中國國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2023YFC3708302)、國家自然科學(xué)基金(No.22425041、22188102、22193050)等。]
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參考文獻(xiàn)
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