Політ у космос є важким випробуванням для людського організму, яке виходить далеко за межі психологічного навантаження чи м’язової атрофії. Нове дослідження показало несподіваний фізіологічний ефект невагомості: мозок астронавтів зміщується вгору та назад і фактично деформується всередині черепа після космічного польоту. Оскільки NASA планує триваліші космічні місії в рамках програми «Артеміда», а географія космічних подорожей розширюється за межі професійних астронавтів, ці висновки стають критично актуальними для безпеки майбутніх екіпажів, пише T4.
Чому зникає гравітаційний баланс
На Землі сила тяжіння виконує роль постійного стабілізатора, який притягує рідини у тілі та мозку до центру планети. В умовах космосу ця сила зникає, що призводить до перерозподілу рідин організму до голови та надає астронавтам характерного вигляду з «опухлим обличчям». За нормальної гравітації мозок, спинномозкова рідина та навколишні тканини знаходяться у стабільному балансі, однак в умовах мікрогравітації ця рівновага порушується. Без сили тяжіння, що тягне вниз, мозок починає вільно плавати в черепі та відчуває змінений тиск від навколишніх м’яких тканин та самої кісткової коробки.
Читайте за темою: Вчені назвали вік, коли людський мозок досягає піку свого функціонування
Детальне картування мозку
Дослідники застосували новий підхід: замість розгляду мозку як єдиного об’єкта, вони розділили його на понад 100 областей і відстежували зсув кожної з них окремо. Це дозволило виміряти, як мозок зміщувався відносно самого черепа, вирівнявши знімки, зроблені до та після польоту.
Щоб зрозуміти механіку цих змін, науковці проаналізували МРТ-скани головного мозку 26 астронавтів, які провели в космосі різний час — від кількох тижнів до понад року.
Результати показали чітку закономірність: мозок послідовно рухався вгору та назад, причому ступінь цих змін був більшим для тих, хто довше перебував у космосі. У астронавтів, які провели близько року на борту МКС, деякі ділянки мозку поблизу верхівки змістилися вгору більш ніж на 2 міліметри.
«Ця відстань може здатися малою, але всередині щільно упакованого простору черепа вона має значення», – наголошують науковці.
Приховані деформації та відновлення
Цікаво, що попередні дослідження часто пропускали ці зміни, оскільки зосереджувалися на середніх показниках. Новий аналіз виявив, що найбільші зрушення спостерігалися в ділянках, що відповідають за рух і відчуття: структури з обох боків мозку змістилися до середньої лінії, рухаючись у протилежних напрямках. Ці протилежні вектори компенсували один одного в усереднених даних, приховуючи реальну картину деформації.
Як зазначає The Conversation, повернення на Землю запускає процес відновлення, але він не є миттєвим. Більшість зрушень та деформацій поступово повернулися до норми через шість місяців після повернення. Однак зворотне зміщення показало менше відновлення, ймовірно, через те, що земна гравітація тягне вниз, а не вперед, тому деякі ефекти космічного польоту на положення мозку можуть тривати довше. Попри те, що більші зміни в сенсорно-оброблювальній області корелювали зі змінами рівноваги після польоту, астронавти не відчували явних симптомів, таких як головний біль або туман у голові. Це відкриття дозволяє вченим краще оцінити довгострокові ризики та розробити контрзаходи для безпеки майбутніх колонізаторів космосу.
Корисно знати: Вчені знайшли спосіб обманути генетику: ось які продукти подовжують життя
