惊呆了!开窗透气竟然还和我的智商有关
以下文章来源于酷炫脑 ,作者Peter
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酷炫脑 .耶鲁博士后创办的脑科学科普平台
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“最初,没有人在意这场灾难。这不过是一场山火,一次旱灾,一个物种的灭绝,一座城市的消失, 直到这场灾难和每个人息息相关。”《流浪地球》开篇的这句话,放在这个亚马逊的大火被淡忘没多久,澳洲的大火又登上头条的2020,很是契合。
**但这句话的背后,还藏着神经科学的道理,人们之所以没有注意,是由于上升的二氧化碳含量,会让人的认知能力下降。**如此说来,很多人误以为和我们很遥远的全球变暖,其实和每个人都密切相关。
在工业革命之前的几千年间,地球大气中的二氧化碳浓度,都在 280ppm 以下,直到近代,大气中的二氧化碳浓度呈加速上升,在 2019 年 5 月,气象学家霍特豪斯(Eric Holthaus)称,在 300 万年间,大气中的二氧化碳浓度,首次超过 415ppm ,相比工业时代之前,上升的幅度高达 50% 。
在人脑经由进化,走向地球统治者的这数百万年间,大脑都处在一个二氧化碳浓度较低的环境中,它早已将自身的运行参数针对环境做了最优化,如今在这么短暂的时间里,出现了如此显著的环境变化,大脑自然要表示抗议。
长时间呆在二氧化碳浓度过高的环境下,会严重影响身体健康甚至导致死亡 | 《联手闯暗道》
作为人体耗能最大的器官,大脑需要氧气为其提供能量,只有氧气充足了,才能满负荷工作。而血液中负责运输氧气的血红蛋白,是个多面手,既能够运输氧气,又能够运输二氧化碳。不过血红蛋白一次只能做一件事,现在空气中二氧化碳本身多了,那么分配来运输氧气的血红蛋白就相对少了,因此大脑就只好“降低主频”了。
现代都市中,人们很多时间都生活在室内,因此相比整体大气中的二氧化碳浓度,对个人的来说,更关键的是室内的二氧化碳浓度。在室内环境下,由于通风较差,空气中的二氧化碳浓度,会比室外要差一些,但通常不会超过 1000ppm ,在封闭的环境下,且人群密度较大时,例如大会议室中,二氧化碳的密度会超过 1000ppm 。
根据 2012 年在波士顿地区的调查,公共公寓内的二氧化碳浓度中位数为 890pm ,但根据 2002 年和 2004 年的两项研究,66% 的美国得克萨斯州的教室及 45% 的华盛顿和爱荷华州的教师内,二氧化碳浓度超过了1000ppm ,而有 25% 的德州教室内,二氧化碳浓度更是达到了 3000ppm 这样高的惊人的水平。考虑到近 20 年间全球大气二氧化碳浓度的升高,如今室内二氧化碳浓度超过 1000ppm 的环境,所占的比例多半会更高。
《魔女宅急便》
而近年来的多项研究,都一致性的指向一个观点**,即随着二氧化碳浓度的升高,即使只是到 1000ppm 这样的中等水平,也会显著的降低人的各项认知能力,且当二氧化碳浓度上升到 1500ppm 之后,影响更加巨大。**
这些研究的地点包括教室,办公室,实验室;关注的认知能力包含决策能力,使用信息的能力,思维的宽度,集中注意力的能力,记忆力及完成特定任务等很多方面,受试者在这些实验中,最短的在二氧化碳浓度较高的环境下只待了 60 分钟,而在其他实验中,受试者在这些环境中待的时间会有 3-6 小时。
例如,在 2014 的一项双盲研究中,24 名不同职业(建筑师,程序员,设计师,工程师)的参与者,在为期 6 天的环境中,研究者比较了在正常的通风较差的环境下(1000ppm),在通风较好的环境(500ppm)以及在人为提升二氧化碳浓度的环境(1500ppm)下,受试的多项认知能力,所有 9 项考核中,在 1500ppm 下,受试的得分都显著降低。
例如,在紧急环境下的计划和维持镇定的能力,相比 1500ppm 环境中,在 1000ppm 和 500ppm 下,平均得分高了 97% 和 131% ;战略性决策思维能力提升了 183% 与 288% ,而使用信息达成特定目标的能力打分提升了 172% 和 299% 。
图中每条线代表了参加实验的个体,在9个不同的认知任务上的得分情况,绿色,黄色和橙色分别代表低,中,高的二氧化碳浓度,可以看出大部分任务上得分都有显著下降。| Joseph G. Allen etc.
对于这项研究的结论,很多人应该都有过切身体验,当你感到空气混浊,昏昏欲睡的时候,多半是由于室内的二氧化碳浓度过高了。
而这在16年的一项研究中得到了证,该研究不仅依赖于认知检测,还对受试在高二氧化碳浓度中4小时后的多项生理指标,包括皮下血液中的二氧化碳浓度,血氧饱和度,唾液中压力荷尔蒙的水平等。该文指出,仅仅加强室内的通风,并不是最经济的降低室内二氧化碳浓度的方法,需要综合考虑室内环境的大小,人流密度。
在中国北方,为了避免雾霾的影响,秋冬季节人们往往不愿意开窗透气,这会加剧室内二氧化碳的浓度的上升。对于学校,这意味着学生的学习效率低,无法取得应用的成绩,以及更多的病假;对于企业来说,意味着你招到的员工变笨了,在长时间不透气的环境下,公司领导层做出的决策质量也会下降。
《无法成为野兽的我们》
随着全球变暖的加剧,室外的二氧化碳浓度也在增加,对未来大气中的二氧化碳会是怎样,IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)的专家们有着不同的估计,悲观的说会到在 2100 年达 1000ppm ,而更大的概率下,会达到 600ppm ,这意味着未来全球变暖,将会让地球上的每个人都变得比我们的父辈更傻。英国卫报在 18 年的相关报道中写道:**“耶鲁大学科学家陈曦****(音)**说:“空气污染会使所有人的受教育水平下降一年,这会非常严重的后果。”
为了保护我们的大脑,我们需要做的是经常在屋里开窗通风(这同样能够预防冠状病毒传播,想必各位读者对新闻中的防疫措施早已不陌生,病毒细菌在不通风的环境下最容易聚集),给办公室会议室和教师等加装新风系统增强空气流通。
但为了保护我们子孙辈的大脑,我们需要做的是从现在起关注自己的碳足迹,例如减少一次性用品的使用,乘坐公共交通,少乘飞机等一件件细微的选择。不要问丧钟为谁而鸣,从现在做起。
参考文献(点击后滑动查看)[1] Colton, M., MacNaughton, P., Vallarino, J., Kane, J., Bennett-Fripp, M., Spengler, J., & Adamkiewicz, G. (2014). Indoor Air Quality in Green Vs Conventional Multifamily Low-Income Housing. Environmental Science & Technology, 48(14), 7833-7841. doi: 10.1021/es501489u
[2] Colton, M., MacNaughton, P., Vallarino, J., Kane, J., Bennett-Fripp, M., Spengler, J., & Adamkiewicz, G. (2014). Indoor Air Quality in Green Vs Conventional Multifamily Low-Income Housing. Environmental Science & Technology, 48 (14), 7833-7841. doi: 10.1021/es501489u
[3] Satish, U, Mendell, MJ, Shekhar, K Is CO2 an indoor pollutant? Direct effects of low-to-moderate CO2 concentrations on human decision-making performance. Environ Health Perspect 2012; 120: 1671–1677.[4] Allen, JG, MacNaughton, P, Satish, U Associations of cognitive function scores with carbon dioxide, ventilation, and volatile organic compound exposures in office workers: a controlled exposure study of green and conventional office environments. Environ Health Perspect 2016; 124: 805–812.[5] Zhang, X, Wargocki, P, Lian, Z Effects of exposure to carbon dioxide and bioeffluents on perceived air quality, self-assessed acute health symptoms, and cognitive performance. Indoor Air 2017; 27: 47–64.[6] Zhang, X, Wargocki, P, Lian, Z. Human responses to carbon dioxide, a follow-up study at recommended exposure limits in non-industrial environments. Build Environ 2016; 100: 162–171.[7] Kajtár, L, Herczeg, L. Influence of carbon-dioxide concentration on human well-being and intensity of mental work. Q J Hungarian Meteorol Serv 2012; 116: 145–169.[8] Allen, J., MacNaughton, P., Satish, U., Santanam, S., Vallarino, J., & Spengler, J. (2016). Associations of Cognitive Function Scores with Carbon Dioxide, Ventilation, and Volatile Organic Compound Exposures in Office Workers: A Controlled Exposure Study of Green and Conventional Office Environments. Environmental Health Perspectives, 124 (6), 805-812. doi: 10.1289/ehp.1510037[9] Allen, J., MacNaughton, P., Satish, U., Santanam, S., Vallarino, J., & Spengler, J. (2016). Associations of Cognitive Function Scores with Carbon Dioxide, Ventilation, and Volatile Organic Compound Exposures in Office Workers: A Controlled Exposure Study of Green and Conventional Office Environments. Environmental Health Perspectives, 124(6), 805-812. doi: 10.1289/ehp.1510037[10] Allen, J., MacNaughton, P., Satish, U., Santanam, S., Vallarino, J., & Spengler, J. (2016). Associations of Cognitive Function Scores with Carbon Dioxide, Ventilation, and Volatile Organic Compound Exposures in Office Workers: A Controlled Exposure Study of Green and Conventional Office Environments. Environmental Health Perspectives, 124(6), 805-812. doi: 10.1289/ehp.1510037[11] http://www.ipcc-data.org/observ/ddc_co2.html[12] https://www.theguardian.com/environment/2018/aug/27/air-pollution-causes-huge-reduction-in-intelligence-study-reveals[13] Ailshire, J., & Crimmins, E. (2014). Fine Particulate Matter Air Pollution and Cognitive Function Among Older US Adults. American Journal Of Epidemiology, 180(4), 359-366. doi: 10.1093/aje/kwu155[14] Ailshire, J., & Crimmins, E. (2014). Fine Particulate Matter Air Pollution and Cognitive Function Among Older US Adults. American Journal Of Epidemiology, 180(4), 359-366. doi: 10.1093/aje/kwu155[15]http://news.cctv.com/2019/05/14/ARTIagF8gm9YOuBCRu4IW5hZ190514.shtml[16]https://newscenter.lbl.gov/2012/10/17/elevated-indoor-carbon-dioxide-impairs-decision-making-performance/[17]https://scholar.google.com/scholar_lookup?title=In:+Indoor+Air+2002,+9th+International+Conference+on+Indoor+Air+Quality+and+Climate,+Monterey,+California(Levin+H,+ed)&publication_year=2002&
吸引子2020-02-11 20:31:59
卖空气将是一个非常棒的产业[奸笑]
李鑫2020-02-15 04:48:11
在封闭的家里家里待时间长了,人有点大脑秀逗,脾气不好原来是有科学道理的![抱拳]