Космический полет может вызвать длительные структурные изменения в человеческом мозгу
Мы знаем, что время в космосе влияет на наше тело, от нашего мозга до наших костей, но ученые до сих пор не ясны в деталях. В новом исследовании исследователи изучили, как продолжительность космических полетов и время между ними могут повлиять на жидкость в мозге человека.
Эта спинномозговая жидкость, хранящаяся в мозге в четырех карманах, называемых желудочками, помогает смягчите мозг и защитите его. Это также связано с вымыванием клеточных отходов и доставкой питательных веществ из кровотока.
Исследователи из Университета Флориды, Космического центра НАСА имени Джонсона и других учреждений в США обнаружили, как космический полет увеличивает размер желудочков. а объем мозговой жидкости зависит от определенных факторов, включая продолжительность времени, которое астронавты проводят в космосе, и интервалы между их космическими приключениями.
«Эти результаты показывают, что расширение желудочков продолжается во время космического полета с увеличением продолжительности миссии», пишут нейробиолог из Университета Флориды Хизер МакГрегор и ее коллеги в своей опубликованной статье.
Кроме того, «интервалы перерыва менее трех лет могут не дать желудочкам достаточно времени для полного восстановления их компенсаторной способности».
Это увеличение размера желудочков и приток мозговой жидкости также наблюдалось в предыдущих исследованиях и сопровождается смещением мозга вверх внутри черепа в условиях микрогравитации, что, в свою очередь, способствует перераспределению жидкости.
Используя МРТ-сканы 30 астронавтов, исследователи на основе этих более ранних исследований обнаружили, что чем дольше космический полет, тем больше увеличивается размер желудочка — до шести месяцев или около того, когда скорость изменений, кажется, выходит на плато.
Считается, что отек желудочков головного мозга представляет собой компенсаторный механизм во время космического полета, позволяющий мозгу приспосабливаться к изменениям в спинномозговой жидкости. Вернувшись на Землю, мозговая жидкость медленно возвращается к своему нормальному распределению.
«Хотя кажется нелогичным, что в этой структуре будут большие изменения для более коротких миссий, это может отражать ранние адаптивные структурные изменения. в полете, который со временем постепенно возвращается к исходному уровню», — объясняют исследователи.
У семи астронавтов, у которых был перерыв между миссиями менее трех лет, это расширение желудочков не было таким заметным. Команда предполагает, что это означает, что у желудочков мозга недостаточно времени, чтобы сжаться и восстановиться, чтобы иметь возможность справиться с увеличением спинномозговой жидкости.
Сканирование также показало, что больше предыдущих миссий что сделал космонавт, тем менее заметным было увеличение размера желудочка после миссии. Исследователи утверждают, что мозг этих астронавтов был «менее послушным» из-за более ранних расширений или максимально исчерпал свою способность справляться со стрессовыми факторами космического полета.
«Это открытие предполагает, что На мозг воздействуют кумулятивные эффекты нескольких полетов и, возможно, отдельные периоды адаптации к микрогравитации и среде космического полета», — пишут исследователи.
Часть проблемы для ученых заключается в том, что на самом деле их не так уж много. человек регулярно летают в космос — всего 636 человек на момент написания статьи. Анализ влияния космических полетов на большие группы людей будет важен, чтобы лучше понять, как они влияют на различные тела и мозг.
В этом исследовании не рассматривалось последующее влияние изменений на здоровье. в размере желудочка и уровне мозговой жидкости, но ясно, что происходят сдвиги мозга, и на них влияет продолжительность и частота миссии. Ранее этот дополнительный объем спинномозговой жидкости связывали с проблемами зрения у астронавтов.
В связи с тем, что в ближайшие годы запланированы более длительные полеты на Луну и Марс, нам необходимо как можно больше понять, чем занимаются астронавты. будут проходить через себя — и нигде это не так важно, как в мозге.
«Эти результаты иллюстрируют некоторые потенциальные плато и границы изменений человеческого мозга во время космического полета», — пишут исследователи.
Исследование опубликовано в Scientific Reports.
