《Scientific Reports》:Cold stress impacts cognitive performance in healthy volunteers: results from a randomized, controlled, cross-over study
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本研究针对低温环境下认知功能下降问题,通过随机交叉实验发现-10°C短期暴露可显著延缓反应速度(PVT测试)、降低风险决策(BART测试),并验证了注意力分散理论,为寒冷作业安全防护提供了关键证据。
当人们在滑雪场畅快滑行,或是在极地科考站执行任务时,是否曾感觉思维变得迟钝?这可能是寒冷环境在悄悄影响我们的大脑。随着冬季运动和寒带作业的普及,低温对认知功能的影响日益受到关注。尽管既往研究提示寒冷可能损害注意力、记忆等认知领域,但关于短期暴露的作用机制及性别差异仍存在争议。为此,研究团队开展了一项精心设计的实验,试图揭示15分钟急性冷暴露对认知功能的即时影响。
研究人员在严格可控的环境舱(terraXcube)中,让24名18-60岁健康志愿者分别暴露于-10°C、5°C和20°C环境,通过心理运动警觉性测试(Psychomotor Vigilance Test, PVT)评估反应速度,气球模拟风险任务(Balloon Analogue Risk Task, BART)测量风险决策,数字符号替换测试(Digit Symbol Substitution Test, DSST)检测处理能力,并同步监测核心温度、皮肤温度等生理指标。
寒冷暴露对注意力的影响
PVT测试显示,-10°C环境下受试者反应时间显著延长(p<0.05),注意失误次数增加,表明急性冷暴露会损害警觉性。
决策行为的温度依赖性
BART任务中,-10°C组受试者的风险承担水平明显降低(p<0.01),表现为更保守的气球充气策略,提示寒冷环境可能改变决策模式。
性别差异的缺失
尽管预设男女对寒冷反应不同,但数据分析未发现性别在认知表现上的显著差异(p>0.05)。
生理与主观感受的分离
虽然受试者寒冷感、应激评分随温度下降而升高(p<0.001),但核心温度未发生显著变化,支持了“注意力分散理论”——寒冷通过心理应激而非体温调节直接干扰认知资源分配。
结论表明,即使短暂暴露于-10°C环境,也足以导致注意力下降与风险规避倾向,且该效应独立于核心温度变化。这项发表于《Scientific Reports》的研究为寒冷作业安全指南的制定提供了实证依据,提示冬季运动、极地勘探等场景需重视短期寒冷暴露的潜在风险。