Przyjmuje się, że stałą temperaturą ciała człowieka jest 36,6 stopnia Celsjusza, ale gdyby zmierzyć temperaturę w poszczególnych strukturach mózgowych, okazałoby się, że w niektórych z nich jest ona niższa o 2-4 st. C. Nie dzieje się tak bez przyczyny. Mózg posiada najróżniejsze sposoby na to, żeby zapewnić sobie, a więc i nam, optymalne warunki przetrwania - jednym z nich jest właśnie obniżanie temperatury. Czasami mózg musi użyć swoich supermocy, by odpowiednio zareagować na warunki pogodowe. O tym, jak one na niego wpływają, opowiada kierowniczka Centrum Neuronauki Behawioralnej, biolożka molekularna, neuropsycholożka, dr hab. Kamila Jankowiak-Siuda, profesor USWPS.

Tomasz-Marcin Wrona: Co pogoda robi nam z mózgiem?

Dr hab. Kamila Jankowiak-Siuda: Pytanie być może proste, ale rzecz w tym, że odpowiedź na nie już taka prosta nie jest. My, ludzie, jesteśmy organizmami stałocieplnymi, więc wydawać się może, że wszystko to, co dzieje się w mózgu, powinno prowadzić do tego, żeby tę stałą temperaturę utrzymać. Pomóc nam mają w tym dwa podstawowe procesy. Pierwszy to homeostaza, która polega na tym, że w sytuacji zmiany temperatury otoczenia mózg uruchamia mechanizmy, które pozwalają utrzymać stałą temperaturę. Drugi to allostaza, do której dochodzi, gdy okazuje się, że na przykład temperatura na zewnątrz jest zbyt wysoka, żeby nasz organizm mógł się do niej zaadaptować. Wtedy uruchamiają się mechanizmy behawioralne, za pomocą których mózg motywuje nas do zmiany otoczenia. 

A gdybyśmy mieli wyjaśnić te mechanizmy za pomocą przykładów?

Jeśli przejdę z nagrzanego pokoju do drugiego, który mocno wywietrzyłam, przez co jest w nim nieco chłodniej, albo wyjdę na zewnątrz w czasie słonecznej pogody, kiedy termometry pokazują około 25 stopni, to dzięki homeostazie uregulowane zostaną mechanizmy pozwalające utrzymać organizmowi stałą temperaturę. 

Allostaza odnosi się do mechanizmów uruchamianych w sytuacjach krytycznych, czyli takich, w których nasz organizm nie jest w stanie utrzymać parametrów stałych. Kiedy na zewnątrz jest 40 stopni i termostres przekracza możliwe normy, nasz organizm nie może czekać na to, aby mózg uruchomił mechanizmy regulujące. Aktywują się więc procesy motywujące nas do działania poprzez zmianę miejsca, w którym jesteśmy.

A jak to wygląda z perspektywy mózgu?

W przypadku homeostazy mamy do czynienia przede wszystkim z tymi elementami, które wpływają na regulację temperatury, a więc pole przedwzrokowe przyśrodkowe (MPOA). Jest to obszar w podwzgórzu, który dostaje informacje o temperaturze od pozostałej części mózgu i innych narządów. Równolegle mózg uruchamia mechanizmy w układach autonomicznych, w zależności od temperatury mogą to być: kontrola dreszczy czy pocenia się, dopływ krwi do skóry czy regulacja metabolizmu w brunatnej tkance tłuszczowej. 

Natomiast przy allostazie uruchamia się głównie układ dopaminergiczny. W normalnych warunkach dopamina sprawia, że czujemy przyjemność, ekscytację, ale może być także napędem do ucieczki: w sytuacji termostresu, upalnej pogody może zmotywować nas do przejścia w miejsce chłodniejsze. Tu chodzi o to, żebyśmy znaleźli miejsce o lepszych warunkach. Oczywiście nic nie dzieje się bez udziału mózgu, bo to on wysyła sygnał do walki/ucieczki. Uruchamia się nie tylko dopamina, lecz także nasz układ współczulny, który jest zawsze w gotowości w sytuacji zagrożenia. Tym zagrożeniem może być zarówno nieprzyjemna uwaga przełożonego, jak i wysoka temperatura. Układ współczulny wydziela katecholaminy, na przykład adrenalinę, i stymuluje nas do poszukiwania chłodniejszego miejsca.