Jak dalekie misje kosmiczne zmieniają mózg

W 2015 r. NASA opublikowała plik 152 stronicowy raport Ujawnia długą historię astronautów obsługujących statki kosmiczne ze słabością. Jednak ich słabość nie polegała na tym, że byli pod wpływem środka odurzającego. Zamiast tego słabość pojawiła się, ponieważ astronauci cierpieli na brak efektu grawitacji.

Jak wynika z wcześniejszych badań neurologicznych podróżników kosmicznych, spędzanie długich okresów w środowisku mikrograwitacyjnym powoduje zmiany w organizacji mózgu. Jednak naukowcom trudno jest powiązać te zmiany z konkretnymi niepełnosprawnościami lub objawami — głównie dlatego, że tak niewiele osób przebywało w kosmosie przez długi czas, co oznacza, że ​​dane są skąpe.

Niedawno grupa amerykańskich, europejskich i rosyjskich naukowców przezwyciężyła to wyzwanie, zbierając dane od swoich odpowiedników w kosmosie. Według ich badańWszyscy astronauci – Amerykanie, Europejczycy i Rosjanie – po powrocie z kosmosu wykazywali podobne zmiany w mózgu. Jednak zauważalna była różnica, jeśli chodzi o Amerykanów.

Amerykańscy astronauci, którzy mieli inne podejście do przeciwdziałania mikrograwitacji, mieli powiększony obszar mózgu związany z problemami ze wzrokiem.

Nawet wcześni astronauci zgłaszali objawy neurologiczne

Kiedy ludzie po raz pierwszy zaczęli podróżować w kosmos, nie było dużego zainteresowania tym, jak opuszczenie Ziemi wpłynie na system biologiczny. fakt, Wczesna administracja NASA rozważała podróże kosmiczne Być nauką inżynierii i fizyki. Biologia nie ma miejsca.

Jednak wielu wczesnych astronautów zgłaszało objawy – w szczególności chorobę lokomocyjną. Dla większości ludzi choroba lokomocyjna jest normalna, zwłaszcza jeśli pływają w kosmosie. Jednak astronauci są specjalnie przystosowani do odporności na chorobę lokomocyjną. Objawy te początkowo nie wzbudzały większego zainteresowania. Ale gdy astronauci zaczęli spędzać więcej czasu w kosmosie i badać powierzchnię Księżyca, astronauci zgłaszali więcej kłopotliwych objawów.

Według NASA za 2015 rok Raportastronauci, którzy spędzili dłuższy czas w kosmosie, opisali problemy ze sterowaniem silnikiem i słabym wzrokiem, które nie są idealne dla osób obsługujących wielomiliardowe urządzenia w kosmosie.

Jednym ze szczególnie powszechnych rodzajów zaburzeń widzenia, zespołu nerwowo-ocznego związanego z lotami kosmicznymi (SANS), jest: wpływa do 70% Astronauci NASA, którzy przeszli długotrwałe misje na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Objawy te wskazują na zmiany neurologiczne, dlatego astronauci często poddają się rezonansowi magnetycznemu przed misjami i po nich.

Te skany mózgu otwarty Znaczące zmiany strukturalne. Międzynarodowa grupa naukowców starała się ustalić, czy te zmiany w mózgu są związane z SANS. Donna Roberts, MD, neuroradiolog z Uniwersytetu Medycznego Karoliny Południowej, która pomogła w prowadzeniu badań, Wyjaśnił w komunikacie prasowym:

„Składając wszystkie nasze dane razem, mamy większą liczbę przedmiotów. Jest to ważne podczas przeprowadzania tego typu badań. Kiedy szukasz istotności statystycznej, powinieneś mieć więcej przedmiotów”.

Powiększenie przestrzeni wokół naczyń krwionośnych związane z zaburzeniami widzenia

Badanie skupiło się na 24 Amerykanach, 13 Rosjanach i bliżej nieokreślonej liczbie astronautów z Europejskiej Agencji Kosmicznej. Naukowcy zebrali skany MRI mózgów astronautów przed i po sześciu miesiącach na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (tylko 256 osób odwiedziło stację kosmiczną).

Po przebyciu w kosmosie wszyscy podróżnicy kosmiczni wykazali podobne zmiany w mózgu: nagromadzenie płynu mózgowo-rdzeniowego i zmniejszenie przestrzeni między mózgiem a otaczającą błoną na czubku głowy. Jednak Amerykanie mieli również większe powiększenie obszarów mózgu, które działają jako system oczyszczający podczas snu, takich jak przestrzeń okołonaczyniowa (PVS).

Kiedy badacze skonsultowali się z zapisami okulistycznymi astronautów, odkryli, że osiem (33,3%) rozwinęło SANS, a PVS tych osób był większy niż u osób zdrowych. Sugeruje to, że rozszerzony PVS jest związany z rozwojem SANS.

Rosyjscy kosmonauci nie wykazali rozszerzonego PVS, co sugeruje, że mogą istnieć różnice w protokołach, które mają działanie neuroprotekcyjne. Jednym z wyjaśnień proponowanych przez naukowców są różnice w stosowaniu środków zaradczych i reżimów ćwiczeń o dużej oporności, które mogą wpływać na redystrybucję płynu mózgowego.

„Chociaż efekty [countermeasures and high-resistive exercise regimes] W mózgu podczas lotu kosmicznego nie są znane, mogą one częściowo wyjaśnić różne zmiany w WM-PVS, które zostały wykryte u astronautów i kosmonautów. Nie możemy wykluczyć, że inne czynniki (takie jak dieta) mogą odgrywać rolę w tej różnicy” – napisali autorzy.