Jeder kennt das Gefühl, wenn Hitze die Denkleistung beeinträchtigt, sei es durch Fieber oder an drückenden Sommertagen. Der Klimawandel und die damit einhergehenden steigenden Temperaturen haben vielfältige Auswirkungen auf unser Gehirn, die von kurzfristigen Beeinträchtigungen bis hin zu langfristigen Veränderungen reichen können.
Die Thermoregulation des Gehirns
Unser Gehirn ist in der Regel etwas wärmer als der Rest unseres Körpers, wobei bestimmte Areale sogar bis zu 40 Grad Celsius erreichen können. Die optimale Umgebungstemperatur für unser Gehirn liegt jedoch zwischen 23 und 27 Grad Celsius. Der Hypothalamus, ein kleines Hirnareal, reguliert unsere Körpertemperatur und sorgt im Bedarfsfall für Abkühlung, indem er uns schwitzen lässt. Wenn jedoch Kopf und Nacken über längere Zeit der Sonne ausgesetzt sind, kann die interne Klimaanlage überlastet werden, was zu einem Sonnenstich führen kann.
Kurzfristige Auswirkungen von Hitze
Sonnenstich und Hitzebedingte Erkrankungen
Ein Sonnenstich ist eine akute Reaktion auf extreme Hitzeeinwirkung, die oft mit deutlichen Beeinträchtigungen einhergeht. Es gibt Hinweise darauf, dass solche hitzebedingten Erkrankungen (HRI) auch längerfristige Folgen haben könnten.
Schlafstörungen
Hohe Temperaturen können den Schlaf erheblich beeinträchtigen. Viele Menschen wälzen sich schweißnass im Bett und wachen mehrmals in der Nacht auf. Dies liegt daran, dass der natürliche Tag-Nacht-Rhythmus des Körpers gestört ist. Im Schlaf werden andere Hormone ausgeschüttet als im wachen Zustand, und auch die Körpertemperatur unterliegt zirkadianen Schwankungen.
Psychische Beeinträchtigungen
Schlafmangel kann sich negativ auf Körper und Geist auswirken. Übermüdete Menschen sind oft gereizt, fühlen sich schneller provoziert und können psychische Erkrankungen wie Depressionen entwickeln. Schlafdefizite beeinträchtigen zudem die Konzentrations- und kognitive Leistungsfähigkeit, was zu Fehlern und Unsicherheit führen kann. Ältere Menschen sind besonders anfällig für psychische Beeinträchtigungen durch Hitzestress.
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Aggressivität
Hitze kann Menschen aggressiver machen und zu mehr Gewalt führen. Dies könnte auf die vermehrte Ausschüttung von Stresshormonen wie Vasopressin zurückzuführen sein. Zudem erhöht Hitze den Puls und versetzt den Körper in einen Alarmzustand.
Kognitive Einbußen
Studien haben gezeigt, dass Hitzewellen die geistigen Kapazitäten beeinträchtigen können. Studierende, die in unklimatisierten Gebäuden wohnten, zeigten während einer heißen Sommerphase deutliche mentale Einbußen. Insbesondere das Arbeitsgedächtnis, das für die Kombination von Daten und Fakten im Kopf wichtig ist, war betroffen.
Beeinträchtigung der Nervennetzwerk-Kommunikation
Hitze kann auch die Kommunikation der Nervennetze im Gehirn schwächen. Normalerweise wechseln wir unbewusst zwischen angestrengter Aufmerksamkeit und gedankenverlorener Ruhe.
Sauerstoffmangel
Ein weiterer Faktor, der die Denkleistung beeinträchtigen könnte, ist Sauerstoffmangel. Steigt die Körpertemperatur, sinkt die Sauerstoffkonzentration im Blut. Da das Gehirn der energiehungrigste Teil unseres Körpers ist, benötigt es auch am meisten Sauerstoff.
Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke
Die Blut-Hirn-Schranke schützt das Gehirn normalerweise vor Giftstoffen und Krankheitserregern. Studien zeigen jedoch, dass starke Hitze die Blut-Hirn-Schranke durchlässiger machen kann, sodass schädliche Substanzen leichter ins Gehirn gelangen.
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Langfristige Auswirkungen von Hitze
Schrumpfung des Gehirns
Es gibt Hinweise darauf, dass steigende Temperaturen langfristig zu einer Schrumpfung des Gehirns führen könnten. Wissenschaftler haben die Hirngrößen unserer Vorfahren mit Klimadaten verglichen und festgestellt, dass die Gehirne nach dem Ende der letzten Kälteperiode signifikant an Volumen verloren. Die globale Erwärmung begünstigt demnach tendenziell eine geringere Größe des Gehirns.
Anpassung und Evolution
Über Jahrtausende hinweg hat sich unser Gehirn an unseren Lebensraum angepasst. Wenn sich dieser durch schnell steigende Temperaturen und den Verlust von Ökosystemen verändert, kann das Gehirn von Menschen und Tieren möglicherweise nicht mehr mithalten.
Die Rolle der Klimaneurowissenschaften
Die Klimaneurowissenschaften untersuchen, wie sich unser Gehirn an eine sich verändernde Umwelt anpasst und welche Folgen die Klimakrise für unsere psychische Gesundheit hat. Studien zeigen beispielsweise, dass ein Aufenthalt in der Natur Stress reduzieren kann, während lebensfeindliche Umgebungen die Hirnfunktionen verändern können.
Klimawandel und psychische Gesundheit
Der Klimawandel hat massive Auswirkungen auf die Gesundheit der Menschen, sowohl physisch als auch psychisch. Hitzewellen führen zu steigenden Zahlen von Hitzetoten, und Naturkatastrophen wie Fluten und Waldbrände werden wahrscheinlicher. Diese Ereignisse können zu Depressionen und posttraumatischen Belastungsstörungen führen. Besonders gefährdet sind Menschen mit psychischen Erkrankungen, Frauen und ältere Menschen.
Was können wir tun?
Es ist wichtig, das Gesundheitssystem auf die kommenden Herausforderungen vorzubereiten und die Folgen der Klimakrise in Gesundheit, Wissenschaft und Lehre zu berücksichtigen. Zudem sollten wir über Hitzegefahren und vorbeugende Maßnahmen aufklären und uns aktiv für den Klimaschutz einsetzen.
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Gähnen als Kühlmechanismus
Interessanterweise könnte auch Gähnen eine Rolle bei der Kühlung des Gehirns spielen. Obwohl die genauen Gründe für das Gähnen noch nicht vollständig geklärt sind, deuten Forschungsergebnisse darauf hin, dass es sich um einen Reflex handelt, der die Durchblutung fördert und das Gehirn kühlt. Da das Gehirn bei tieferen Temperaturen besser arbeitet, könnte Gähnen eine Möglichkeit sein, die optimale Temperatur von 37 Grad Celsius aufrechtzuerhalten.
Anpassung des Gehirns an das Klima
Eine Studie des Natural History Museum in Kalifornien hat gezeigt, dass sich die menschliche Gehirngröße an sich verändernde Umweltbedingungen anpasst. Nach dem Ende der letzten Eiszeit begann das menschliche Gehirn aufgrund der steigenden Temperaturen zu schrumpfen. Auch bei der Luftfeuchtigkeit und den Niederschlägen konnten Anpassungsreaktionen festgestellt werden.
Empfehlungen für den Umgang mit Hitze
Um während Hitzewellen leistungsfähig zu bleiben, empfehlen Experten:
- Ausreichend trinken
- Auf deftige Mahlzeiten verzichten
- Arbeitsphasen in die kühleren Stunden des Tages legen
- Dem Körper Gelegenheit zum Abkühlen und zur Erholung geben