فضانوردان با تغییرات مغزی پایدار به زمین بازمی‌گردند

گذراندن وقت در محیط بی‌وزنی ریزگرانش می‌تواند اثرات چشمگیری بر بدن انسان داشته باشد، اما دانشمندان اخیراً یک مورد جدید کشف کرده‌اند که می‌تواند به توضیح این موضوع کمک کند که چرا برخی از فضانوردان پس از بازگشت به زمین برای سازگاری با آن مشکل دارند.

پس از یک دوره اقامت کوتاه چند هفته‌ای در فضا، فضانوردان می‌توانند تغییرات قابل اندازه‌گیری در شکل مغز خود ایجاد کنند. برای دوره‌های طولانی‌تر سفر فضایی، این تغییرات می‌توانند حداقل شش ماه باقی بمانند.

این تغییرات نامحسوس هستند – حداکثر فقط چند میلی‌متر – اما به نظر می‌رسد که بیشتر در نواحی مغز مرتبط با تعادل، حس عمقی و کنترل حسی-حرکتی باقی می‌مانند، که ممکن است زمینه‌ساز تلاش طولانی مدت برخی از فضانوردان برای بازیابی تعادل در گرانش زمین باشد.

تیمی به رهبری راشل سیدلر، فیزیولوژیست دانشگاه فلوریدا، می‌نویسد: “ما تغییرات جامع موقعیت مغز را در محفظه جمجمه پس از پرواز فضایی و یک محیط آنالوگ نشان می‌دهیم.”

این یافته‌ها برای درک اثرات پرواز فضایی بر مغز و رفتار انسان بسیار مهم هستند.”

وقتی فضانوردان مدتی را در فضا می‌گذرانند، بافت‌های آنها تمایل به تغییر مکان زیادی دارند. بدون اثرات تغییر دهنده گرانش، مایعات بدن شروع به توزیع مجدد خود به طور یکنواخت‌تر می‌کنند.

این موضوع به طور خاص مشکل‌ساز نیست، اما نحوه قرارگیری مغز در داخل جمجمه را تغییر می‌دهد. تحقیقات قبلی نشان داده است که مرکز جرم مغز فضانوردان پس از پرواز فضایی، در مقایسه با اندازه‌گیری‌های انجام شده قبل از پرواز فضایی، در جمجمه آنها به سمت بالا تغییر می‌کند.

این تنها سرنخی نیست که نشان می‌دهد اوضاع می‌تواند کمی عجیب و غریب شود. یک مطالعه در سال ۲۰۱۵ روی افرادی که در یک تخت کج شده با سرهای رو به پایین قرار داشتند – یک تکنیک مطالعه مبتنی بر زمین برای تقلید از اثرات توزیع مجدد مایعات در شرایط ریزگرانش – نیز تغییراتی را نه تنها در مرکز گرانش، بلکه در حجم مناطق خاصی از مغز نیز نشان داد.

سیدلر و همکارانش می‌خواستند این نکات را در نظر بگیرند و دقیقاً مشخص کنند که هنگام گذراندن وقت در فضا، چه اتفاقی برای مغز فضانوردان می‌افتد.

مطالعه آنها شامل ۲۶ فضانورد بود – ۱۵ نفر از آنها مغزشان قبل و بعد از پرواز فضایی به عنوان بخشی عمدی از مطالعه اندازه‌گیری شد و ۱۱ نفر که اندازه‌گیری‌های مغز قبل و بعد از پرواز فضایی آنها در مقالات منتشر شده قبلی گنجانده شده بود.

تجزیه و تحلیل آنها شامل اندازه‌گیری‌های مغز ۲۴ شرکت‌کننده در یک مطالعه ۶۰ روزه کج شدن تخت بود که توسط آژانس فضایی اروپا انجام شد.

اندازه‌گیری‌های دقیق آنها نشان داد که مغز در طول پرواز فضایی در جمجمه به بالا و عقب تغییر می‌کند و همچنین کمی به عقب کج می‌شود، یک چرخش کوچک و ظریف، که با یافته‌های مطالعات قبلی سازگار است.

با این حال، مغز به روش‌های دیگری نیز تغییر کرد؛ نه به طور یکنواخت در همه جا، بلکه با تغییر مناطق مختلف در جهات مختلف، به گونه‌ای که نمی‌توان آن را به حرکت کل مغز نسبت داد.

این نشان می‌دهد که شکل مغز تغییر می‌کند. بارزترین تغییرات در پروازهای فضایی طولانی‌تر مشاهده شد – مغز فضانوردانی که یک سال را در فضا گذرانده‌اند، می‌تواند تا دو تا سه میلی‌متر تغییر کند.

این موضوع با داده‌های مطالعه‌ی bed-tilt پشتیبانی شد، که همچنین نشان داد بطن‌ها – محفظه‌های پر از مایع در مغز – نیز در شرایط بی‌وزنی و بی‌وزنی آنالوگ به سمت بالا حرکت می‌کنند، که به شدت توزیع مجدد مایع را در این تغییرات دخیل می‌داند.

هیچ یک از این موارد با تغییر در شخصیت، هوش یا شناخت مرتبط نبود. در عوض، به نظر می‌رسید که بزرگترین تغییرات بر نواحی مغز که در عملکردهایی دخیل هستند که به مغز کمک می‌کنند موقعیت و حرکت بدن را در فضا ردیابی کند، تأثیر می‌گذارند.

در خبرنامه‌ی رایگان ScienceAlert که توسط محققان بررسی شده است، مشترک شوید.

بزرگترین تغییرات در اینسولای خلفی، ناحیه‌ای از مغز که تعادل را پردازش می‌کند، رخ داد. محققان دریافتند که قوی‌ترین تغییرات در این ناحیه با تعادل بدتر پس از بازگشت به زمین مرتبط است. فضانوردان اغلب گزارش می‌دهند که برای چند روز تا چند هفته پس از فرود، با مشکل در حفظ تعادل خود مواجه هستند و بازیابی حسی-حرکتی ظریف‌تر برای ماه‌ها ادامه دارد.

اگر تغییرات در شکل مغز در بهبودی فضانوردان نقش داشته باشد، این اطلاعات می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا برنامه‌های بهتری را برای بازگرداندن بدن آنها به حالت زمینی طراحی کنند.

محققان می‌نویسند: «این کار درک ما از تغییرات نوروآناتومیکی با ریزگرانش را افزایش می‌دهد و اهداف کمی برای توسعه مداخلات و بهینه‌سازی استراتژی‌های بازیابی پس از پرواز را برای محافظت از سلامت فضانوردان در تلاش‌های آینده اکتشافات فضایی فراهم می‌کند.»

«پیامدهای این جابجایی‌ها و تغییر شکل‌های مغزی مرتبط با پروازهای فضایی بر سلامت و عملکرد انسان نیاز به مطالعه بیشتر دارد تا راه را برای اکتشافات فضایی ایمن‌تر انسان هموار کند.»

لينک منبع