Нове дослідження було опубліковано в Межі в нейронних ланцюгах Він перший аналізує Структурна зв’язок, яка виникає в мозку, змінюється після тривалого космічного польоту. Результати показують значні зміни в мікроструктурі багатьох шляхів білої речовини, таких як сенсорні. Дослідження може стати основою для майбутніх досліджень повного спектру змін мозку під час освоєння космосу людиною.
Наш мозок може змінюватися та адаптуватися у структурі й функції протягом усього нашого життя. Оскільки освоєння космосу людьми досягає нових висот, розуміння впливу космічних польотів на людський мозок має вирішальне значення. Попередні дослідження показали, що космічний політ може змінити зовнішній вигляд і функції мозку дорослої людини.
У рамках спільного проекту Європейського космічного агентства (ESA) і Роскосмосу команда міжнародних дослідників під керівництвом доктора Флоріса Віттеса з Університету Антверпена вивчала мозок людей, які подорожують у космос.
Вутс і його колеги вперше дослідили структурні зміни в мозку після космічного польоту на рівні шляхів білої речовини глибоко в мозку.
Біла речовина відноситься до частин мозку, відповідальних за зв’язок між сірою речовиною і тілом, а також між різними областями сірої речовини. Коротше кажучи, біла речовина – це канал зв’язку мозку, а сіра речовина – це місце, де обробляється інформація.
освічений мозок
Щоб вивчити структуру та функції мозку після космічного польоту, дослідники використали технологію візуалізації мозку під назвою волоконна оптика.
Зображення тракту за допомогою волокон дає своєрідну схему підключення мозку. Наше дослідження — перше, що використовує цей специфічний метод для виявлення змін у структурі мозку після космічного польоту, пояснив Йейтс.
Вайтс і його команда отримали магнітно-резонансну томографію (dMRI) 12 чоловіків-астронавтів безпосередньо перед і після їх космічних польотів. Вони також зібрали вісім наступних сканів за сім місяців космічного польоту. Усі астронавти брали участь у тривалих місіях із середньою тривалістю 172 дні.
Дослідники знайшли докази концепції «вивченого мозку». Іншими словами, рівень нейропластичності повинен адаптуватися до космічних польотів. «Ми виявили зміни в нейронних зв’язках між кількома руховими областями мозку», — сказав перший автор Андрій Дорошин з Університету Дрекселя. “Рухові зони – це центри мозку, де ініціюються накази рухів. У стані невагомості астронавт повинен радикально адаптувати свої стратегії руху порівняно з Землею. Наше дослідження показує, що їх мозок, так би мовити, перебудований”.
Подальші дослідження показали, що через сім місяців після повернення на Землю ці зміни все ще були помітні.
“З попередніх досліджень ми знаємо, що ці моторні області демонструють ознаки адаптації після космічного польоту. Тепер у нас є перші ознаки того, що це також відбивається на рівні зв’язків між цими регіонами”, – продовжив Вуйтс.
Автори також знайшли пояснення анатомічних зрушень мозку, які спостерігаються після польоту в космос.
«Спочатку ми думали, що помітили зміни мозолистого тілаяка є центральною магістраллю, яка з’єднує дві півкулі мозку», – пояснив Вятт мозолистого тіла Вони межують із шлуночками мозку, сполученою мережею заповнених рідиною камер, які розширюються завдяки космічним подорожам.
«Структурні зміни, які ми спочатку виявили мозолистого тіла Насправді це викликано розширенням шлуночків, що спричиняє анатомічні зрушення сусідньої нервової тканини, – сказав Вуйтс. – Там, де спочатку вважалося, що в мозку відбуваються реальні структурні зміни, ми помічаємо лише зміни форми. Це ставить результати в інший ракурс. “
Майбутнє дослідження космічних польотів
Дослідження демонструє необхідність зрозуміти, як космічні польоти впливають на наше тіло, зокрема через довгострокові дослідження впливу на людський мозок. Існують сучасні засоби боротьби з втратою м’язів і кісткової тканини, наприклад, фізичні вправи не менше двох годин на день. Майбутні дослідження можуть надати докази того, що для мозку необхідні контрзаходи.
«Ці результати дають нам додаткові частини всієї головоломки. Оскільки це дослідження настільки проривне, ми ще не знаємо, як буде виглядати головоломка. Ці результати сприяють нашому загальному розумінню того, що відбувається в мозку космічні мандрівники. Важливо зберегти цей напрямок досліджень, шукаючи зміни мозку, спричинені космічними польотами, з різних точок зору та використовуючи різні методи.
Довідка: «Зміни зв’язку мозку у космічних мандрівників після тривалого космічного польоту» Андрія Дорошина, Стівена Гіллінгса, Бена Горесіна, Олени Томіловської, Катерини Печенкової, Інни Носікової, Аліни Румчіської, Людмили Литвинова, Іллі Рукавишникова, Хлої Катуен та Яна Сіберіса Віктор Петровичов, Анжелік ван Омберген, Джітка Анен, Стефан Зоннерт, Пол М. Парзел, Валентин Сініцин, Пітер цу Юлленберг, Кароль Осипович і Флоріс Л. Йейтс, 18 лютого 2022 р., Межі в нейронних ланцюгах.
DOI: 10.3389 / fncir.2022.815838
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
