Отупение близко? Человеческий мозг эволюционировал при другом уровне углекислого газа

Однажды к вам в дверь позвонит Кристофер Карнаускас, профессор океанологии из Колорадского университета (США), и, как только вы его впустите, достанет свой прибор и измерит уровень углекислого газа во всех комнатах вашей квартиры. «Я делал так у себя дома, просто потехи ради, – признается он. – В спальне его уровень может в течение ночи очень быстро подняться выше тысячи частей на миллион!» Сейчас у вас уже выше 500. По мнению Карнаускаса, такое количество CO2 неблагоприятно для работы вашего мозга. «Похоже, вы немножко отупели», – улыбнется на прощание профессор и засим откланяется.

Концентрация углекислого газа в атмосфере в последние два года. Источник: Scripps Institution of Oceanography.

И скоро та же участь постигнет всех людей на Земле, уверен Карнаускас. Двести лет усердного сжигания ископаемого топлива не прошли бесследно: с 280 частей на миллион во времена до Промышленной революции углекислый газ уже поднялся до 400, а в городах еще выше (примерно на 60 частей на миллион). На глобальном уровне это усиливает парниковый эффект и ведет к изменениям климата, а на местечковом – устанавливает планку, ниже которой вам не удастся проветрить квартиру. На деле во многих помещениях уровень CO2 намного выше, чем в атмосфере, особенно в тех, где обычно собирается много дышащих – выдыхающих CO2 – людей: в офисах, больницах, школах. «Представьте конференц-зал: в небольшой комнате сидят двадцать человек средних лет и… дышат! – закатывает глаза профессор. – Там углекислый газ запросто улетит за тысячу частей на миллион». Да эти люди два да два не смогут сложить без ошибки, добавляет он, откатывая глаза обратно.

С ростом CO2 в атмосфере продолжит расти и CO2 в помещениях. В худшей перспективе будет невозможно проветрить набитую людьми комнату ниже 1300 частей на миллион. Меж тем в 2016 году ученые установили, что по достижении 945 частей на миллион когнитивные функции человеческого мозга снижаются на 15%, а выше 1400 частей на миллион – вдвое. Если станет явью сценарий, при котором выбросы углерода останутся высокими, то наша способность принимать решения ухудшится на четверть, а стратегическое мышление наполовину уже к концу века, говорит Карнаускас.

Новая напасть: глобальное отупение.

«Я бы сказал, это вероятно, но неочевидно», – замечает Эллиотт Галл, профессор инженерных наук в Портлендском государственном университете. Он изучает качество воздуха в помещениях и в 2015 году, после предварительных исследований связи когнитивных способностей с углекислым газом, в очередной статье предположил, что продуктивность сотрудников можно повысить, если установить в офисе вентиляционную систему с очисткой воздуха от CO2. «С тех пор мы узнали немножко больше, но знаем меньше», – говорит он загадочно. Результаты более поздних исследований оказались противоречивыми.

К примеру, в работе 2016 года датские специалисты надули в помещение CO2 до 3000 частей на миллион (более чем в семь раз больше, чем сейчас за окном), но когнитивные способности 25 испытуемых от этого не пострадали. Лишь после добавления в углекислый воздух всяких человеческих газиков и прочих выделений испытуемые начали тупить: у них появились «головная боль, усталость, сонливость, трудности с ясным мышлением», они больше времени тратили на решение элементарных математических задачек вроде тех же «дважды два». В другом исследовании той же лаборатории CO2 в помещении подняли до 5000 частей на миллион – и снова никакой особой тупости не наблюдали, по крайней мере у студентов колледжа. А специалисты из НАСА ограничились 1200 частями на миллион, и их «астронавтоподобные» испытуемые испытали трудности с принятием решений, при этом когнитивные навыки не пострадали, хотя эффекты у всех проявились в разной степени.

В прошлом году ведущие эксперты по проблеме углекислого газа в помещениях, включая вышеупомянутых датчан, проанализировали десять научных публикаций, вышедших по данной теме с 2012 года. Результаты когнитивных тестов были неоднозначными: иногда они выполнялись хуже при повышении уровня CO2, а иногда нет. «Существенные, но все же противоречивые свидетельства» получены для сложных задач на концентрацию: например, пилоты на симуляторах полетов начинают тупить при 1200 частях CO2 на миллион. Таким образом, высокий уровень углекислого газа может плохо сказаться на выполнении лишь очень сложных когнитивных задач, но механизмы подобных ухудшений не слишком-то понятны. Также неясно, может ли CO2 усугубить влияние других веществ, снижающих мозговые функции. Не исследовано воздействие высокого уровня CO2 на детей, пожилых и больных людей. Те же, кого исследовали, дышали углекислым воздухом всего лишь несколько часов. А если пожить в таких условиях хотя бы несколько дней? Многие вопросы остаются открытыми, а выборки испытуемых по-прежнему слишком малы.

Колебания концентрации углекислого газа в воздухе за последние 800 тысяч лет. Также показаны прогнозируемые концентрации к 2100 году по благоприятному сценарию (снижение добычи ископаемого топлива, переход на альтернативную энергетику, снижение выбросов) и неблагоприятному (все остается, как сейчас): 540 и 930 частей на миллион соответственно. Источник: Karnauskas et al., 2020.

Кроме того, любопытно было бы проверить, не улучшатся ли когнитивные функции при снижении уровня углекислого газа в окружающем воздухе. Дело в том, что на протяжении всей эволюционной истории представители вида Homo sapiens дышали воздухом с куда меньшим количеством диоксида углерода: судя по воздушным пузырькам антарктических кернов, его концентрация колебалась в пределах 200–300 частей на миллион за последние 800 тысяч лет, вплоть до Промышленной революции. Если протестировать людей в помещении с концентрацией CO2 250 частей на миллион, как в старые добрые времена, – вдруг они покажут себя вундеркиндами? Вдруг за последние столетия человечество уже немножко отупело?

«Это скрытое воздействие климатических изменений, – разводит руками Крис Карнаускас. – И оно, возможно, уже влияет на нашу способность решить саму эту проблему».


Текст: Виктор Ковылин. По материалам: The Atlantic
Научная статья: GeoHealth (Karnauskas et al., 2020)

Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если вам понравилось его читать и вы хотите поделиться информацией с друзьями и подписчиками, можно использовать фрагмент с активной ссылкой на эту статью. С уважением, Батрахоспермум.

Вас также могут заинтересовать статьи:
Предел приспособляемости и смертельно жаркое будущее
Физическое тепло усиливает тепло психологическое. А может, и нет
Засушливая смута начала мегхалайского века

Комментарии:

Высказать свое мудрое мнение