Исследование: Как космические полеты изменяют человеческий мозг

Недавнее исследование группы ученых из Университета Флориды показало, что космические полеты оказывают значительное воздействие на человеческий мозг. Специалисты выявили, что после возвращения с орбиты мозг смещается вверх и назад и претерпевает деформации внутри черепа. Эти изменения более выражены у астронавтов, проводивших больше времени в космосе.

Важность исследования

На Земле сила тяжести постоянно действует на жидкости в организме, в том числе на головной мозг, тянущие их к центру Земли. В условиях невесомости эта сила исчезает, что приводит к сдвигу жидкостей в сторону головы и, как следствие, к отечности лица у астронавтов. При нормальных условиях мозг, спинномозговая жидкость и окружающие ткани достигают стабильного баланса, который нарушается в условиях микрогравитации.

Без силы тяжести мозг «плавает» в черепной коробке, испытывая различные воздействия со стороны окружающих мягких тканей и самого черепа. Ранее проводимые исследования показывали, что после космических полетов мозг поднимается выше в черепе, однако многие из них сосредоточились на среднем и общем измерении мозга, что скрывает важные эффекты в различных его областях.

Методология исследования

В рамках анализа MRI-сканирований мозга 26 астронавтов, проводивших в космосе различное количество времени — от нескольких недель до года — ученые сосредоточились на движении мозга, соотнеся череп каждого участника между сканированиями до и после полета. Это сравнение позволило более точно измерить смещение мозга относительно черепа.

Изучив более 100 отдельных областей мозга, исследователи смогли выявить паттерны, которые ранее были упущены при рассмотрении всего мозга в среднем. Выявлено, что мозг последовательно смещался вверх и назад после возвращения на Землю. Чем дольше находился человек в космосе, тем значительнее было это смещение.

Выводы и последствия

Наиболее значительные изменения наблюдались в областях, ответственных за движение и восприятие. Структуры с обеих сторон мозга смещались к срединной линии, что создавало противоположные паттерны, которые в средних значениях усреднялись, и, соответственно, не фиксировались в предыдущих исследованиях.

Большинство смещений и деформаций постепенно возвращались к норме в течение шести месяцев после возвращения, хотя некоторые из них, особенно заднее смещение, показывали меньшее восстановление. Это свидетельствует о том, что некоторые эффекты космического полета могут сохраняться дольше.

С учетом подготовки к новым долгосрочным миссиям NASA, таких как программа Artemis, понимание реакций мозга станет важным фактором в оценке долгосрочных рисков для здоровья и разработке эффективных контрмер.

Тем не менее, несмотря на найденные смещения, участники исследований не испытывали явных симптомов, таких как головная боль или «мозговой туман». Это говорит о том, что результаты исследования не указывают на немедленные риски для здоровья, а знание о движении мозга в условиях космического полета и его восстановлении позволит ученым глубже понять влияние микрогравитации на человеческую физиологию. Это, в свою очередь, поможет космическим агентствам разрабатывать более безопасные миссии.

Исследование подтверждает, что космическое путешествие может быть безопасным для людей, если знание о способах воздействия на человеческое тело будет использоваться для оптимизации будущих миссий.

Источники:

— Seidler, R., & Wang, T. (2023). *Journal of Aerospace Medicine*
— NASA Artemis Program Overview
— Данные о воздействии микрогравитации на человеческий организм из исследований NASA и ESA.