2020年6月2日／印度国防部生理学与联合科学研究所／Scientific Reports
文／吴亭瑶
高海拔低压低氧，脑神经首当其冲
海拔愈高，气压愈低，氧气愈稀，生理机能的运作愈会受到影响，也愈容易引起各种被泛称为高山症（altitude sickness）的健康风险。
这些健康风险，可以只是头痛头晕、恶心呕吐、倦怠无力等不舒服，也可以发展成影响认知、运动、意识功能的脑水肿，或是影响呼吸功能的肺水肿。情况有多严重，能否在休息後逐渐恢复，会不会进一步恶化成不可逆的伤害甚至威胁生命，端视体内组织细胞对外界氧气浓度变化的调适能力。
要到多高才会出现高山症因个人体质而异，原则上海拔1, 500公尺以上（中海拔）就会开始对人体产生影响；在身体未适应前就贸然到达海拔2,500公尺以上（高海拔）任何人，包括健康成年人，都很容易出状况。
不论是谨慎规划爬升高度，还是行前服用预防药物，目的都是为了提高身体的适应力，防范高山症的发生。但其实还可再加上一个选择，那就是灵芝。
因为根据印度国防部生理学与联合科学研究所（Defence Institute of Physiology and Allied Sciences，简称DIPAS）於今年（2020）六月发表在《Scientific Reports》（科学报导期刊）的研究发现，灵芝水萃取物可以减轻低压低氧对脑神经的伤害，维护空间记忆相关的认知功能。
水迷宫──检测老鼠记忆能力的好方法
实验开始前，研究者先花几天时间，训练大鼠在水迷宫寻找暗藏在水底下的休息平台（图1）。
图1 水迷宫示意图
大鼠擅长游泳，但不喜欢水，所以牠们会努力寻找可以避开水的地方。
根据图2的游动轨迹记录可以发现，从第一天的绕了好几圈，到第六天的一直线，大鼠找到平台的速度愈来愈快（图2右三），显示其具有很好的空间记忆能力。
把平台拿掉，大鼠的游动轨迹则会集中在平台所在的区域（图2右一），这说明牠对平台位於哪里，的确有清楚的记忆。
图2 大鼠在水迷宫寻找平台的游动轨迹记录（紫色线条）
──在气压和氧气都正常的环境下
灵芝减轻低压低氧对空间记忆的影响
把这些受过训练的正常大鼠，保留部分继续在气压和氧气都正常的环境下生活，作为实验的控制组（Control），其他则送进低压舱，模拟在超高海拔（25,000英尺，约7620公尺）的低压低氧（hypobaric hypoxia，简称HH）环境下生活。
低压舱大鼠中，部分喂食灵芝水萃物（aqueous extract of Ganoderma lucidum，简称GLAQ），每天剂量100、200或400 mg/kg（HH+GLAQ 100、200或400组），另有部分不给予灵芝（HH组）以作为对照。
这样的实验一共持续一周，实验结束隔天，把上述五组大鼠放到水迷宫里，看牠们是否还记得平台的位置。结果如图3所示：
控制组（Control）仍清楚记得平台所在位置，一下子就能找到平台；低压舱大鼠（HH）的记忆能力明显受损，需控制组两倍以上时间才能找到平台。但同样在低压舱的低氧环境下生活，有吃灵芝水萃物的大鼠对於平台的记忆则明显好很多，而且灵芝吃得愈多，耗费的时间愈接近正常的控制组。
图3 低压低氧对大鼠空间记忆的影响（有平台）
紧接着，研究者把平台移开，再把大鼠放到水迷宫里。结果如图4所示：
控制组（Control）会花最多时间在平台原所在区绕来绕去，表示在牠的认知里，平台应该就在才对（但怎麽不见了？）；低压舱大鼠（HH）则呈现瞎碰运气的状态到处乱游；有吃灵芝的低压舱大鼠（HH+GLAQ）在平台区域游动的时间就明显增加，而且吃的灵芝愈多，逗留的时间愈接近正常的控制组（图4）。
图4 低压低氧对大鼠空间记忆的影响（无平台）
灵芝护脑，减轻脑水肿与海马回损伤
上述实验结果显示，灵芝的确能减轻低压低氧导致的空间记忆错乱。记忆功能是大脑结构和运作是否正常的表现，因此研究者进一步将实验大鼠的脑组织解剖进行分析，结果发现：
低压低氧会引发血管性脑水肿（微血管通透性增加，使大量液体从血管渗出聚积在脑组织间隙）和海马回（掌管记忆形成）出现损伤，但这些问题在事先有食用灵芝水萃取物的大鼠身上均减轻许多（图5、6），说明灵芝有保护大脑的作用。
图5 灵芝缓和低压低氧造成的脑水肿
〔说明〕图为大鼠大脑皮质组织染色切片。正常状况应像控制组（Control）黑色箭头所指，血管结构完整且周围无积水。但在低压低氧组（HH）则会出现脑血管变形和周围积水现象；相较之下，事先有吃灵芝水萃物的大鼠（HH+GLAQ 200）处在低压低氧环境时，脑血管变形和血管周围积水的情况就明显减轻很多。
图6 灵芝减轻低压低氧对海马回的伤害
〔说明〕图为大鼠海马回组织染色切片，上图黑色箭头所指为损伤的神经细胞，下图则是上图的量化。
灵芝抗衡低压低氧的作用机制
为什麽灵芝水萃取物可以抵挡低压低氧造成的伤害，研究者将其进一步深入探讨的结果汇整如图7，基本上有两个大方向：
一方面是身体在适应低压低氧时的生理反应，会因灵芝的介入而调节得比较快也比较好；另一方面，灵芝可以直接调控脑神经细胞里的相关分子，从抗氧化、抗发炎、维持体内氧气恒定、调整大脑神经回路、保持神经传递通畅等多种途径，进而达到保护神经组织和记忆能力的作用。
图7 高海拔低压低氧环境下，灵芝的保护作用与调节机制
过去已有许多研究从阿兹海默症、巴金森氏症、癫癎、血管栓塞、意外造成脑伤、衰老退化等多不同方面，指出灵芝具有保护脑神经的作用，如今这份来自印度的研究又从高海拔低压低氧的角度，为灵芝的「增智慧不忘」再添证明。
尤其研究单位DIPAS隶属印度国防部的国防研究与发展组织（DRDO），长期对高海拔生理学领域有深入探讨，如何提高士兵对高海拔环境与压力的适应力和战斗力，一直是其关注的焦点，因而使得这项研究的成果更具深义。
该研究使用的灵芝水萃物GLAQ含盖的活性成分除了多醣类，还包含酚类、黄酮类、灵芝酸A等。研究者在发表本篇研究之前，已做过该萃取物的九十天亚慢性毒性试验，确认其剂量即使高达1000 mg/kg，也不会对对大鼠各组织器官和生长发育造成负面影响。因此上述实验的最低有效剂量200 mg/kg，显然具备相当的安全性。
做好万全的准备，才能享受登高的乐趣，才能体会接近天际的感动。有安全的灵芝为你加油打气，应该能更安全的实现你的愿望才对。
资料来源
1. Purva Sharma, Rajkumar Tulsawani. Ganoderma lucidum aqueous extract prevents hypobaric hypoxia induced memory deficit bymodulating neurotransmission, neuroplasticity and maintaining redox homeostasis. Sci Rep. 2020; 10: 8944. Published online 2020 Jun 2.
2. Purva Sharma, et al. Pharmacological effects of Ganoderma lucidum extract against high‐altitude stressors and its subchronic toxicity assessment. J Food Biochem. 2019 Dec;43(12):e13081.
