Według nowego badania astronauci doświadczają znaczących zmian fizycznych w mózgach podczas pobytu w przestrzeni kosmicznej. Naukowcy odkryli, że podczas lotu kosmicznego mózg fizycznie porusza się w górę i w tył wewnątrz czaszki, a stopień zmian koreluje z czasem trwania misji. Zrozumienie tego zjawiska ma kluczowe znaczenie, ponieważ podróże kosmiczne wykraczają poza zakres zawodowych astronautów i obejmują dłuższe misje.
Wpływ zerowej grawitacji na mózg
Na Ziemi grawitacja wywiera stałą siłę skierowaną w dół na płyny i mózg. Bez tej siły w przestrzeni płyny ustrojowe są rozprowadzane w kierunku głowy, powodując obrzęk twarzy astronautów. Jednak sam mózg ulega bardziej subtelnym, ale znaczącym deformacjom. Poprzednie badania wykazały, że po locie kosmicznym mózg unosi się w czaszce, często jednak opierano się na ogólnych średnich, które zaciemniały bardziej precyzyjne wyniki.
Celem nowego badania było uzyskanie bardziej szczegółowego zrozumienia tych zmian poprzez analizę skanów MRI mózgów 26 astronautów, którzy spędzili w przestrzeni kosmicznej różną ilość czasu, od tygodni do ponad roku. Porównując zdjęcia wykonane przed lotem i po nim, badacze zmierzyli, jak różne obszary mózgu poruszały się względem samej czaszki.
Szczegółowe wyniki: regionalne zmiany w mózgu
Badanie wykazało, że mózg stale przesuwał się w górę i w tył po ekspozycji na mikrograwitację. Im dłużej astronauta przebywa w kosmosie, tym wyraźniejsza staje się zmiana. U astronautów, którzy spędzili około roku na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, niektóre obszary na czubku mózgu przesunęły się w górę o ponad 2 milimetry. Choć wydaje się to nieistotne, w ograniczonej przestrzeni czaszki odległość ta jest znacząca.
Największe zmiany zaobserwowano w obszarach odpowiedzialnych za ruch i czucie. Struktury w przeciwległych półkulach przesunęły się w kierunku linii środkowej mózgu, co jest wzorcem, który przeoczył poprzednie badania ze względu na efekt krzyżowego poziomowania podczas uśredniania danych z całego mózgu. Odkształcenia te nie są trwałe; większość zmian jest stopniowo przywracana w ciągu sześciu miesięcy od powrotu na Ziemię. Jednakże odwrotne ścinanie ma tendencję do utrzymywania się dłużej, prawdopodobnie ze względu na ciągły wpływ grawitacji w dół.
Implikacje dla przyszłości eksploracji kosmosu
Odkrycia te są szczególnie istotne, ponieważ program Artemis NASA przygotowuje się do dłuższych misji, w tym potencjalnych wypraw na Księżyc i Marsa. Zrozumienie reakcji mózgu na mikrograwitację ma kluczowe znaczenie dla oceny długoterminowych zagrożeń i opracowania skutecznych środków zaradczych.
Naukowcy podkreślają, że zmiany w mózgu niekoniecznie wskazują na bezpośrednie zagrożenie dla zdrowia; astronauci nie zgłosili znaczących objawów, takich jak bóle głowy lub zamglenie mózgu, związanych z tymi zmianami pozycji. Jednak wiedza o tym, jak mózg zmienia się i naprawia w kosmosie, ma kluczowe znaczenie dla projektowania bezpieczniejszych misji i ochrony długoterminowego zdrowia przyszłych podróżników kosmicznych.
„Te zmiany nie oznaczają, że ludzie nie powinni latać w kosmos” – mówi główny autor badania, „ale zrozumienie wpływu mikrograwitacji na fizjologię mózgu pozwala nam lepiej przygotować się na przyszłą eksplorację kosmosu”.
