Российские и европейские ученые наблюдали, как долгая жизнь на Международной космической станции (МКС) повлияла на структуру мозга космонавтов. Исследователи обнаружили небольшие временные изменения количества белого и серого вещества в передней и задней части мозга. Через семь месяцев после возвращения на Землю эти изменения почти полностью исчезли, пишут исследователи в научном журнале Science Advances.
«Мы впервые посмотрели, как центры движения и другие области мозга адаптируются к жизни в космосе. Было обнаружено, что они увеличивают объем белого вещества и изменяют характер связей между нервными клетками. Кроме того, исследователи пишут, что новые доказательства, которые меняют форму и структуру мозга, связаны с тем, как спинномозговая жидкость ведет себя в невесомости.
В течение многих лет ученые изучали, как жизнь в космосе влияет на здоровье и функционирование иммунной системы людей и животных. Например, четыре года назад они обнаружили, почему астронавты в условиях невесомости имеют проблемы со зрением, а также узнали, что заставило астронавтов упасть и потерять равновесие на Луне.
Ученые недавно обнаружили, что длительные полеты в космос необратимо ослабляют мышцы спины и приводят к круглому сердцу. Эксперименты на животных также показали, что полет на Марс может негативно повлиять на психику и умственные способности астронавтов из-за того, как космические лучи влияют на клетки мозга.
Группа космических медиков из России и Европы во главе с исследователем из Университета Антверпена (Бельгия) Беном Джериссеном впервые проследила, как длительные экспедиции на МКС повлияли на микро- и макроструктуру. мозг космонавтов.
В исследовании приняли участие девять членов экипажа МКС, которые согласились пройти предполетные и послеполетные обследования. Астронавтов обследовали с помощью обычных устройств магнитно-резонансной томографии и их разнообразных диффузных устройств, с помощью которых можно напрямую измерить, как изменилась структура мозга в каждом трехмерном «пикселе» получаемого ими изображения.
Мозг, глаза и космос
Благодаря этому врачи впервые проследили за небольшими изменениями в структуре мозга, которые привели к серьезным изменениям в его работе и форме, ранее обнаруженным с помощью обычных систем МРТ. В частности, ученые обнаружили, что после пребывания на МКС количество белого вещества и его распределение в мозгу астронавтов резко изменились.
Большинство этих изменений коснулось мозжечка и передних отделов мозга, включая боковую борозду и передние височные и орбитально-лобные доли коры, где количество белого вещества значительно увеличилось, а также центральную борозду и верхняя лобная кора, где произошло обратное.
В целом белого вещества больше в передней части мозга и меньше в задних областях. Ученые связывают это с тем, что центры движения и другие области нервной системы адаптируются к движению и навигации в невесомости, а также с тем, что скопления спинномозговой жидкости в головном мозге перераспределяются, «плывя вверх».
В то же время Джериссен и его коллеги не заметили дегенерации нервной ткани или появления необратимых изменений в структуре мозга. Большинство этих аномалий, за исключением изменения размера центральной борозды, полностью исчезли примерно через семь месяцев после возвращения на Землю.
Кроме того, ученые обнаружили возможную причину, по которой многие астронавты и космонавты теряют зрение во время полета и после возвращения на Землю. Их результаты показывают, что эта проблема связана с увеличением объема желудочков головного мозга - особых полостей, в которых собирается спинномозговая жидкость.
Это открытие стало неожиданностью для исследователей, так как предыдущие исследования показали, что изменения давления и положения нервов внутри глаз были причиной проблем со зрением, а не аномалиями в других областях глаза. головной мозг. Чтобы понять, какая из двух теорий ближе к истине, будут полезны следующие наблюдения, надеется Джериссен и его коллеги.