Как меняется мозг космонавтов в открытом космосе, и с чем это связано
Полеты в космос сейчас для нас не кажутся чем-то необычным. Однако как и десятилетия назад, когда человек впервые оказался за пределами планеты Земля, космос по прежнему таит в себе много загадок. Недавно группа исследователей из России, Германии, Австрии и Бельгии выяснила, что структура мозга человека, длительно пребывающего в открытом космосе, способна изменяться.
Как изменится мозг космонавтов в открытом космосе
Научное издание Science Advances опубликовало данные исследования о влиянии длительного пребывания в космическом пространстве на структуру человеческого мозга. Для изучения этого вопроса группа ученых из России, Германии, Бельгии и Австралии изучила строение нервной системы и мозга 11 российских космонавтов, пробывших на МКС около 170 дней. Каждому испытуемому сделали три диффузных МРТ мозга: одну до полета и еще две после приземления на Землю.
С помощью нейровизуализации исследователи смоделировали строение мозга космонавтов, и выяснилось, что после полета в космос строение мозга значительно изменилось из-за перераспределения белого и серого вещества в мозговом веществе. При этом было отмечено увеличение объема желудочков головного мозга, которые наполняются спинномозговой жидкостью. В то же время ее становится значительно меньше нормы в подпаутинном пространстве.
Также исследователями установлено, что все эти изменения не носят необратимого характера. Структура мозга космонавта приходит в прежнее состояние уже спустя семь месяцев после возвращения на Землю, что связано с возобновлением действия гравитации на организм.
С чем связано изменения структуры мозга космонавтов
Изначально полученные данные об изменении структуры головного мозга человека, продолжительное время находившегося в невесомости, ученые объясняли процессом нейродегенерации, то есть отмирания нейронов и вырождения всей нервной системы. Это было логично, если представлять невесомость, как среду, в которой ряд функций мозга становятся ненужными. Однако в этом случае процесс изменения был бы необратимым, что не согласуется с полученными практическими данными.
Однако детальное изучение проблемы позволило сделать вывод, что изменение мозговой структуры обосновано перераспределением нагрузки между различными регуляторными центрами мозга. Так, в близком к невесомости состоянии головной мозг смещается к верху в черепной коробке. Лобные и височные доли теряют объем белого и серого вещества, что объясняется действием микрогравитации в открытом космосе.
Также было отмечено, что более интенсивное питание приходится на нижние структуры головного мозга, которые отвечают за координацию движений и восприятия тела в пространстве. Здесь и концентрируется больший объем нервных клеток. Однако на этот раз причиной ученые называют нейропластичность человеческого мозга. Проще говоря, наш мозг пытается максимально адаптироваться к новым условиям невесомости, когда тело не поддерживается силой гравитации и мозг должен выработать новые стратегии управления телом в пространстве.
Исследование структур головного мозга космонавтов также помогло опровергнуть давно устоявшееся мнение ученых о потенциально опасном высоком уровне ионизирующего излучения в открытом космосе. Теоретически это должно вызывать у космонавтов онкологические и сердечно-сосудистые заболевания. Однако на практике таких патологий в организме космонавтов не было выявлено.
