Отмечается, что астронавты Чжан Лу, У Фэй и Чжан Хунчжан сосредоточились на изучении психологических и физиологических последствий длительного космического полета. В частности, с помощью оборудования для электроэнцефалографии они собрали данные для анализа когнитивных функций и эмоций группы, чтобы понять, как отсутствие гравитации меняет работу мозга. Кроме того, провели эксперименты по «интуитивному физическому поведению», исследуя, как мозг воспринимает физический мир в невесомости.
Для контроля реакций организма экипаж применил передовые технологии, включая космический рамановский спектрометр для анализа метаболизма.
Между тем о том, что длительное пребывание в космосе вызывает в организме человека определенные физические изменения, ученые знают уже давно. Скажем, ухудшается состояние костей и мышц. Исследования, которые проводились ранее учеными разных стран, показали: за месяц пребывания в условиях невесомости космонавты и астронавты теряют от 1% до 2% плотности костей. И это лишь один пример.
Вот почему здоровье космонавтов пристально изучается медиками и учеными. Однако о том, как такие экстремальные условия влияют на мозг, по-прежнему известно немного.
Мозг человека обладает нейропластичностью — высокой адаптивностью к изменениям среды. Это свойство помогает учиться новому и восстанавливаться после травм. Один из механизмов нейропластичности — изменение силы связей между отделами мозга, утрата этих связей и приобретение новых. Так, в полете космонавты постепенно привыкают к отсутствию земной гравитации. Но до сих пор мало известно о том, какие мозговые структуры обеспечивают это привыкание. Также неизвестно, возвращаются ли системы мозга в прежнее состояние по возвращении на Землю. Подобные исследования очень важны для будущих межпланетных миссий, которые принципиально отличаются от полетов по околоземной орбите.
Одно из таких исследований было проведено нашими учеными несколько лет назад: специалисты изучили мозг тринадцати российских космонавтов, которые совершали полеты на МКС с 2014 по 2020 год. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) их мозг сканировали трижды: до полета в космос, сразу после него и спустя восемь месяцев. Двое космонавтов прошли диагностику дважды за весь период исследования — после двух полетов. Ученые оценили, как изменилась сила связей между различными участками мозга до и после полета. Активность мозга космонавтов в состоянии покоя сравнивали с результатами в контрольной группе. В результате исследователи обнаружили изменения в связях мозга космонавтов, влияющих на адаптацию к новым ощущениям.
Как подчеркивают специалисты, эти изменения функциональные, они опасны не более, чем любая другая адаптация к сложным условиям. У людей с наземными экстремальными профессиями и увлечениями существуют такие же риски с точки зрения работы мозга. Поэтому основное направление работы с этими изменениями у космонавтов — использовать полученные знания для разработки упражнений. Они сделают подготовку к еще более длительным (в перспективе — межпланетным) космическим полетам легче и при этом позволят быстро адаптироваться по возвращении на Землю.