Проживание в космосе может изменить положение мозга в черепе — новое исследование

Исследование показывает, как космические полеты изменяют мозг человека: новые данные для будущих исследований

Как показывает новое исследование, проведенное исследовательской командой ученых, полеты в космос оказывают серьезное воздействие на человеческий организм, особенно на мозг. Проведенное исследование выявило значительные изменения в положении и деформации головного мозга после возвращения астронавтов с orbital missions. Это открытие приобретает особую значимость в связи с планами NASA по организации длительных космических миссий и расширением доступа к космическим полетам для не профессиональных астронавтов.

Почему это важно

На Земле сила тяжести постоянно притягивает жидкости в теле человека и мозг к центру планеты. В условиях невесомости эта сила исчезает, что приводит к сдвигу жидкостей тела вверх, создавая у астронавтов характерное «пухлое» лицо. В нормальных условиях земной гравитации мозг, спинномозговая жидкость и окружающие ткани находятся в стабильном равновесии. Однако в условиях микрогравитации эта динамика меняется.

Без силы тяжести мозг оказывается «плавающим» внутри черепа и подвергается различным воздействиям со стороны окружающих мягких тканей и самого черепа. Ранее проведенные исследования показывали, что после космических полетов мозг занимает более высокое положение в черепной коробке, но зачастую в них рассматривались только общие изменения. Это могло скрыть важные эффекты, происходящие в различных областях мозга.

Проведение исследования

В рамках нового исследования исследователи проанализировали данные МРТ мозга 26 астронавтов, которые провели время в космосе от нескольких недель до более чем года. Для более точного анализа было выполнено выравнивание черепов по данным до и после полета.

Такой подход позволил специалистам оценить, как изменилось положение мозга относительно черепа. Исследователи разделили мозг на более чем 100 областей и отслеживали сдвиги каждой из них. Этот метод дал возможность выявить паттерны, которые могли оставаться незамеченными при анализе мозга как единого целого.

Исследование показало, что мозг последовательно смещался вверх и назад после возвращения с орбитальных миссий. При этом связь между длительностью полета и величиной смещения была явно выраженной. Астрономы, проведшие около года на Международной космической станции, продемонстрировали наибольшие изменения – в некоторых областях верхней части мозга наблюдалось смещение более чем на 2 миллиметра. Хотя это может показаться незначительным, в условиях плотного пространства черепа это имеет важное значение.

Наиболее заметные изменения были зафиксированы в областях, отвечающих за движение и ощущения. Структуры мозга на обеих сторонах смещались к срединной линии, что означало, что каждая полушария двигалась в противоположных направлениях. Эти противоположные изменения нивелируются при оценке изменений по всему мозгу, что объясняет, почему ранее проведенные исследования могли не выявить их.

Большинство смещений и деформаций постепенно возвращаются к норме в течение шести месяцев после возвращения на Землю, однако смещение назад восстанавливается медленнее. Это связано с тем, что гравитация направляет силы вниз, и некоторые эффекты полета могут сохраняться дольше других.

Перспективы и выводы

Программа NASA Artemis знаменует собой новую эру в космических исследованиях. Понимание реакции мозга на условия невесомости поможет ученым оценить долгосрочные риски и разработать меры по их минимизации.

Выводы данного исследования не означают, что космические путешествия являются небезопасными. Хотя было обнаружено, что значительные изменения в области обработки сенсорной информации могут коррелировать с изменениями в балансе после полета, астронавты не испытывали выраженных симптомов, таких как головные боли или затуманенное сознание, связанные с изменением положения мозга. Это открытие подчеркивает, что понимание механизма изменений мозга в космосе и его последующего восстановления позволяет ученым лучше оценить влияние микрогравитации на физиологию человека и помогают космическим агентствам разрабатывать более безопасные миссии.

Исследование представляет собой важный вклад в понимание взаимодействия человека с космической средой и открывает новые горизонты в области медицинских и психологических исследований, связанных с космическими путешествиями.