Назад, вверх и под наклоном – именно по такой траектории во время космических полетов мозг у астронавтов и космонавтов смещается внутри черепной коробки. И это не просто теория, а уже доказанный факт по результатам многолетних медицинских экспериментов, проведенных на борту Международной космической станции по совместной российско-американской программе. Согласно его первоначальных итогов, космический полёт не просто меняет взгляд на вещи, но он меняет фактическое положение мозга внутри черепа.
В первую очередь исследование было сосредоточено на физиологических особенностях человека в невесомости. Команда из Массачусетского технологического института провели МРТ головного мозга 26 астронавтов и космонавтов, а также 24 участников эксперимента, не являющихся астронавтами. Целью обследования было желание определить, как длительный космический полёт влияет на один из самых важных органов нашего тела.
Их исследование показало, что после пребывания в условиях микрогравитации мозг смещается назад и вверх, а также поворачивается вверх. Некоторые изменения в положении мозга можно обнаружить даже спустя несколько месяцев после возвращения астронавтов и космонавтов на Землю.
Ученые уже давно изучают, как космические полеты влияют на организм человека, но вопрос о том, как именно микрогравитация воздействует на анатомию мозга, остается открытым. В этом исследовании были проанализированы данные 15 астронавтов и космонавтов, которые прошли МРТ-сканирование до и после своих полетов в космос, а также данные МРТ еще 11 астронавтов и космонавтов, а также двух десятков участников длительного эксперимента по созданию «аналога микрогравитации» с наклоном кровати и лежанием головой вниз.
Вместо того чтобы отслеживать движения всего мозга, исследователи разделили его на 130 отдельных областей и изучили каждую из них по отдельности. Региональный анализ показал, что во многих областях наблюдается значительное смещение по двум пространственным осям, что указывает на повсеместное изменение положения, а не на локальный эффект.
Исследование показало, что у всех участников мозг смещался назад и вверх, а также поворачивался по оси тангажа, что указывает на то, что микрогравитация связана с измеримыми изменениями в расположении мозга внутри черепа. В набор данных вошли участники с разным опытом пребывания в космосе - от коротких миссий до длительного пребывания. Они были разделены на группы с продолжительностью миссии примерно в две недели, шесть месяцев и один год. Обследование выявило значительные позиционные сдвиги в больших участках мозга, причем некоторые смещения достигали 2,52 миллиметра у испытуемых, проводивших больше всего времени в невесомости.
Когда исследователи сравнили астронавтов и космонавтов с участниками, которые соблюдали постельный режим, они обнаружили, что движения у них в целом схожи, но есть и ключевые различия. У побывавших в космосе наблюдалось более сильное движение вверх, а у участников, которые соблюдали постельный режим, — более сильное движение назад. Кроме того, в группе, которая соблюдала постельный режим, наблюдалась лишь часть изменений в форме мозга, которые были зафиксированы после космического полёта. Как именно космический полёт влияет на отдельные области мозга, пока неясно. Это сравнение помогает понять, как микрогравитация влияет на анатомию мозга, и указывает на ограничения современных методов моделирования.
В ходе исследования также изучалась взаимосвязь между изменениями в определённых областях мозга и различиями в поведении астронавтов и космонавтов после возвращения на Землю. Одна из функций, которая не восстанавливается сразу после возвращения из космоса, — это чувство направления, за которое отвечает внутреннее ухо. Из-за этого у многих участников космического полета возникают проблемы с равновесием. Исследователи обнаружили, что смещение, затрагивающее области мозга, связанные с сенсорными функциями, коррелирует с более серьёзными нарушениями равновесия у человека после космического полёта.
И хотя астронавты и космонавты обычно приходят в норму в течение недели после возвращения, физические изменения в их мозге сохраняются до шести месяцев после космического полёта. Все это подчёркивает долгосрочное влияние космических полётов на нейроанатомию.
Ученые отмечают, что их работа ограничена типичными для исследований в области космических полетов факторами, в том числе небольшим размером выборки и сжатыми сроками получения изображений. Они рекомендуют проводить дальнейшие исследования с участием большего числа обследуемых в течение более длительного времени. Это поможет лучше понять, как быстро могут происходить изменения в мозге, как они развиваются и как это влияет на восстановление после возвращения на Землю.
Таким образом, с каждым разом становится все очевидней, что космос меняет мировоззрение человека во многих аспектах. И чем больше земляне будет знать об особенностях влияния космоса на физиологические особенности человека, тем проще им будет совершать полеты в дальний космос и осваивать другие планеты.
#космос #международная_космическая_станция #космические_исследования #наука #космические_полеты #астронавт #космический_корабль #космические_эксперименты