综述
烟草对认知功能影响的研究进展
中华医学杂志, 2018,98(26) : 2131-2133. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2018.26.016
引用本文: 胡鹏娟, 肖丹. 烟草对认知功能影响的研究进展 [J] . 中华医学杂志, 2018, 98(26) : 2131-2133. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2018.26.016.
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烟草危害是当今世界最严重的公共卫生问题之一,全球每年约有700万人死因可归结于吸烟[1]。作为世界上最大的烟草生产国和消费国,吸烟对我国人民群众的影响尤为严重。如再不采取有效控烟手段,预计到2050年我国每年因吸烟所患相关疾病的死亡人数可达300万[2]。烟草依赖是一种慢性疾病[3]。吸烟与慢性呼吸系统疾病、心脑血管疾病以及多种肿瘤的发生有关[3],对认知功能也有一定的影响[4,5]

认知功能指的是人们在意识状态下所发生的各种精神活动,其由多种认知域构成,包括记忆、时空间定向能力、计算能力、结构以及执行功能、语言理解和表达应用能力等[6,7]。研究发现吸烟在短期内对认知功能有一定改善作用,这种作用在一些精神疾病中表现更为明显[8,9]。但同时也有研究表明,长期吸烟最终会损害认知功能[10],吸烟严重程度与认知功能损伤程度相关[11];开始吸烟年龄越早,损害程度越严重[12]。除主动吸烟可影响认知功能外,非吸烟者长期二手烟暴露,其认知功能也会发生损害[13]。此外,外界烟草刺激也会对吸烟者认知功能产生影响[14]

1.主动吸烟对认知功能的影响:

烟草中尼古丁会对认知功能产生短期的改善作用,这种作用在精神分裂症患者中更加明显。Smith等[15]发现急性给予尼古丁鼻喷剂可改善精神分裂症患者的空间组织能力、词语记忆能力和反应速度;后续研究进一步发现尼古丁还可增强处于吸烟戒断状态下精神分裂症患者的注意力与和空间工作记忆能力[16]。在健康人群中,一些研究也得出了类似的结论。Heishman等[17]发现,尼古丁可显著提高吸烟者的运动能力、注意力、短期情节记忆力与工作记忆等认知功能,并推测尼古丁对认知功能的改善作用是吸烟者开始吸烟的原因,也是导致他们长期吸烟而形成烟草依赖的重要原因。Wesnes等[18]发现,与非吸烟者以及吸不含尼古丁卷烟的被试者相比,吸含有尼古丁卷烟的吸烟者行为准确性与反应速度均显著提高。此外,Phillips等[19]发现尼古丁还可显著改善人的短期记忆能力。尼古丁对于认知功能的改善作用主要是通过胆碱能途径来实现的,当尼古丁作用于尼古丁乙酰胆碱受体时可以促进释放多巴胺等影响认知功能的神经递质,当这些神经递质作用于前额叶皮质时可提高注意力,当作用于海马和基底外侧杏仁核时可提高记忆力[8]。脑功能成像也显示,尼古丁通过作用于与认知功能相关的脑区来影响认知功能的表现,Lawrence等[20]发现,与非吸烟者相比,戒断状态下的吸烟者除在行为方面有轻微的受损外,顶叶皮质与尾状核等任务诱导性脑区激活程度有所下降,然而,在给予尼古丁替代药物后,吸烟者的注意力有所提高,顶叶皮质、丘脑、尾状核以及整体枕叶皮质脑区活动增强,以上脑区正是与注意、觉醒以及与运动能力相关的脑区。Ghatan等[21]以局部脑血流量(rCBF)作为脑区活动指标来研究尼古丁作用下脑区的改变,结果显示在尼古丁作用下前扣带回皮质与小脑部位的rCBF下降,左枕叶的rCBF升高,尼古丁通过对注意力、认知相关脑区的改变提高了吸烟者的注意力、认知力以及情绪,相应的,在吸烟戒断下,吸烟者则会表现出一系列戒断症状。然而,近期的一项研究得出了不同的结论,他们并未发现首发精神疾病患者在吸烟后认知功能有所改善[22]

虽然,摄入尼古丁对认知功能可以产生短暂的改善作用,但多项研究表明,在长期尼古丁的作用可导致认知功能明显下降。Richards等[23]对1 941名英国43~53岁的人群开展队列研究发现,在调整性别、社会经济地位、既往认知能力以及一系列其他健康指标等因素后,吸烟可以导致中年人词语记忆能力的快速下降及视觉搜索速度的减慢,且认知功能的降低在吸烟量≥20支/d的人群中尤为明显,重度吸烟与中年人的认知功能受损相关。对于老年人,近期一项以西安农村人群为研究对象的横断面研究表明,吸烟可导致中年人认知功能受损,但在老年人群(≥65岁)中此相关性并不明显[24]。然而,在瑞典进行的认知测验表明,吸烟可以使老年人认知功能减弱且不利于高难度认知任务的完成[25]。另一项研究进一步显示吸烟不但加速老年人认知力下降,且下降幅度与吸烟指数相关[26]。吸烟不仅可引发老年人认知功能的下降,还可进一步导致老年人阿尔茨海默病(AD)的发生。AD与血管性痴呆(VD)是中国人群最常见的两种痴呆类型[27]。2004年,重庆一项对2 820名>60岁人群进行为期2年的随访发现,在调整年龄、性别、受教育程度、血压与饮酒情况等混杂因素后,现在吸烟者患AD的风险是非吸烟者的2.72倍;患VD的风险是非吸烟者的1.98倍。进一步研究显示在吸烟人群中,中度吸烟者患AD的风险是轻度吸烟者的2.56倍,重度吸烟者患AD的风险更高,是轻度吸烟者的3.03倍[28]。关于吸烟引起认知功能下降的原因,有学者发现尼古丁暴露可引起大脑皮质、中脑及海马细胞数量减少、体积下降,进而引起突触结构改变,最终引发行为缺陷[29]。此外,Peng等[30]发现,与非吸烟者相比,中青年吸烟者大脑体积发生了变化,灰质与白质的体积均减小;Almeida等[31]发现,吸烟者减少的灰质区域可能是与认知功能有关的关键区域,因此,吸烟者的认知功能才会下降。

2.二手烟暴露对认知功能的影响:

中国2015年《中国吸烟危害健康报告》显示,我国约有7.4亿不吸烟者处于二手烟暴露状态,二手烟暴露是影响我国居民,特别是妇女和儿童健康的重要危险因素。长期二手烟暴露也会引起儿童认知能力下降、行为障碍和身体发育不良[3]

冯和玺等[32]对妊娠期小鼠的实验结果表明,尼古丁暴露影响仔鼠的生长发育,对仔鼠的早期神经反射及空间学习记忆能力影响更明显,对海马区域神经元突触损伤作用与暴露剂量呈正相关。除孕期母体吸烟对胎儿认知功能有影响外,出生后若长期二手烟暴露也会影响认知功能。有学者对美国4 399名6~16岁非吸烟儿童的认知能力与二手烟暴露的关系进行了分析,他们以血清可替宁(尼古丁的代谢物)的含量来评估被动吸咽严重程度,结果发现血清可替宁含量与阅读、数学、设计等认知能力呈显著负相关,即使是非常低水平的烟草烟雾暴露也会导致儿童认知能力下降[33]。Bauman等[34]对母亲孕期吸烟及其他混杂因素进行控制,发现父母亲吸烟与儿童认知功能下降呈现剂量-效应关系。然而,2013年一项针对白俄罗斯儿童的队列研究发现,母体孕期暴露于烟草环境中并不显著影响子代的认知能力,即使是子代出生后暴露于双亲吸烟的环境中,引起的负面影响也很小[35]。对于中老年人,英国一项研究对4 809名>50岁的非吸烟者进行了认知功能测试与唾液可替宁含量测定,结果发现随着可替宁含量的升高,非吸烟者的认知功能下降,下降风险分别是可替宁含量最低组的1.08、1.33和1.44倍[36]

3.外界吸烟刺激对认知功能的影响:

除了主动吸烟及二手烟暴露可影响认知功能外,吸烟相关刺激也会对认知功能造成影响。倪鸣飞[37]发现,吸烟者在接触与吸烟有关的外部线索(如烟草的味道、图片)时脑区也能够激活。如果吸烟者在戒断状态下受到吸烟线索的刺激时,注意力会转向吸烟线索,最终戒断综合征会因吸烟线索的刺激而加重,在此状态下需要集中更多的注意力来执行认知任务。秦海燕等[38]也指出,吸烟线索反应与中脑边缘系统,注意、决策和情节记忆相以及执行功能等认知功能的相关脑区有关。当个体接受外界刺激时,个体对相关刺激会表现出不同的注意分配,对吸烟相关刺激有更高注意分配的吸烟者,可能更轻易地转移注意力远离其他外部刺激,转向吸烟刺激。戒断状态下,重度依赖者对外部吸烟相关线索尤为敏感。这可能是吸烟者在戒烟过程中复吸的部分原因。谭伟等[39]发现,当给予吸烟者有关吸烟的图片时,与非吸烟者相比,吸烟者除了视空注意区激活外,多巴胺奖赏回路也同时激活。吸烟者在外界吸烟线索下多巴胺奖赏环路与视觉注意两个环路相互协调一致以确保对重要刺激提高注意力。

目前大多研究结果认为尼古丁在短期时间内可能对认知功能有改善,但长期吸烟会导致认知功能的下降甚至引发痴呆,二手烟暴露对认知功能也有损害作用。吸烟有关刺激同样不利于某些认知功能的发展。目前,吸烟对认知功能影响的研究在国内开展较为有限,未来可从不同的角度,例如将脑功能影像学与神经心理学相结合来探索主动吸烟、二手烟暴露与吸烟线索对认知功能产生的影响,以此补充新的烟害证据,从而促进健康教育。健康是幸福之基,控制烟草使用、切断对烟草的依赖是健康生活的重要内容。因此,只有让更多人了解烟草的危害并身体力行地主动戒烟,我们才能早日实现《"健康中国2030"规划纲要》[40]中提出的目标。

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