Влияние космических полетов на человеческий мозг: новые данные из исследования NASA

Путешествия в космос оказывают значительное воздействие на физическое состояние человека. Согласно последнему исследованию, проведенному командой ученых, в условиях космического полета мозг испытывает сдвиги вверх и назад, в результате чего происходит его деформация внутри черепа. Эти изменения проявляются более явно у тех, кто проводит в космосе продолжительное время. В связи с планами NASA на более длительные космические миссии и расширением космического туризма, результаты этого исследования представляют собой важный вклад в понимание влияния микрогравитации на человеческий организм.

Почему это важно?

На Земле гравитация постоянно тянет жидкости в нашем организме и мозге к центру планеты. В условиях космоса эта сила отсутствует, и жидкости смещаются в сторону головы, что вызывает «отечность» лица у астронавтов. В нормальных условиях гравитации мозг, спинномозговая жидкость и окружающие ткани находятся в стабильном равновесии. Однако в микрогравитации это равновесие нарушается.

Исследования, проведенные ранее, показали, что после космических полетов мозг поднимается в черепе, однако большинство из них сосредоточилось на средних показателях, что может скрывать значимые изменения в различных его участках. Наша команда поставила цель более детально изучить этот процесс.

Методы исследования

Анализируя МРТ мозга 26 астронавтов, проводивших в космосе от нескольких недель до более чем года, мы смогли сосредоточиться на перемещениях мозга, выравнивая череп каждого человека по снимкам, сделанным до и после полета.

Такой подход позволил измерить, как мозг смещается относительно черепа. Мы разделили мозг на более чем 100 областей и отслеживали сдвиги каждой из них. В результате мы обнаружили, что мозг неизменно перемещался вверх и назад, особенно у тех, кто находился в космосе дольше.

Наиболее значительные изменения фиксировались в областях, отвечающих за движение и чувствительность. Структуры на обеих сторонах мозга смещались к средней линии, что указывает на противоположные движения в каждом полушарии. Эти противодействующие паттерны не проявляются в среднем проценте, что объясняет, почему предыдущие исследования не смогли выявить их.

В большинстве случаев смещения и деформации постепенно восстанавливались до нормального состояния в течение шести месяцев после возвращения на Землю. Однако обратный сдвиг показывал меньшую степень восстановления, что может быть связано с тем, что гравитация тянет вниз, а не вперед, и некоторые эффекты космического полета могут сохраняться дольше.

Перспективы и значение для NASA

Программа NASA Artemis обещает начать новую эру в исследовании космоса. Понимание реакции мозга на микрогравитацию поможет ученым оценить долгосрочные риски и разработать меры противодействия этим эффектам.

Важно отметить, что наши findings не говорят о том, что космические путешествия небезопасны. Несмотря на то что сдвиги не влияли на общее самочувствие астронавтов — они не испытывали выраженные симптомы, такие как головные боли или «мозговой туман» — понимание перемещений мозга в условиях космического полета и последующего восстановления позволяет лучше осознать влияние микрогравитации на физиологию человека и поможет космическим организациям разрабатывать более безопасные программы.

Эти исследования подчеркивают необходимость в тщательном изучении биологических эффектов длительных космических полетов в свете растущего интереса к космическому туризму и исследованию дальнего космоса.

[Исследование основано на данных, предоставленных университетом Флориды и другими авторитетными научными учреждениями.]