Mózgi astronautów są dotknięte podczas długich lotów kosmicznych

Uwaga redaktora: Zapisz się do biuletynu naukowego CNN Wonder Theory. Odkrywaj wszechświat dzięki wiadomościom o niesamowitych odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
–

Według nowych badań loty kosmiczne trwające sześć miesięcy lub dłużej odbijają się na mózgach astronautów, a członkowie załogi mogą potrzebować odczekać co najmniej trzy lata, zanim powrócą w kosmos.

Naukowcy porównali skany mózgów 30 astronautów przed ich dwutygodniowymi, sześciomiesięcznymi lub rocznymi lotami kosmicznymi ze skanami wykonanymi po ich powrocie na Ziemię. Skany ujawniły, że komory lub jamy w mózgu wypełnione płynem mózgowo-rdzeniowym znacznie się rozszerzyły w mózgach astronautów, którzy udali się na Międzynarodową Stację Kosmiczną na misje trwające co najmniej sześć miesięcy.

Odkrycia mają implikacje dla przyszłych, długoterminowych misji, ponieważ NASA i jej międzynarodowi partnerzy dążą do ustanowienia trwałej obecności człowieka na Księżycu za pomocą programie Artemidaw celu wysłania ludzi do Miejsca docelowe w głębokim kosmosie, takie jak Mars. Badanie opisujące wyniki zostało opublikowane w czwartek w czasopiśmie Raporty naukowe.

Płyn mózgowo-rdzeniowy zapewnia ochronę i odżywienie mózgu podczas usuwania produktów przemiany materii. Ale kiedy astronauci wyruszają w kosmos, płyny wewnątrz ciała gromadzą się w kierunku głowy i popychają mózg w kierunku czaszki, powodując rozszerzenie komór.

„Odkryliśmy, że im więcej czasu ludzie spędzają w kosmosie, tym większe mają komory” – powiedziała w oświadczeniu Rachel Seidler, profesor fizjologii i kinezjologii na University of Florida. „Wielu astronautów podróżuje w kosmos więcej niż raz, a nasze badanie pokazuje, że pełne przywrócenie komór zajmuje około trzech lat między lotami”.

Ośmiu astronautów biorących udział w badaniu wyjechało na misje dwutygodniowe, a 18 na misje sześciomiesięczne. Czterech astronautów miało misje, które trwały około roku. Podczas analizy naukowcy ustalili, że stopień powiększenia komór różnił się w zależności od tego, jak długo astronauci przebywali w kosmosie.

„Największy skok następuje, gdy spędzasz w kosmosie od dwóch tygodni do sześciu miesięcy” – powiedział Seidler, który jest również członkiem Instytutu Chorób Neurologicznych im. Normana Vicksa w UF Health.

Seidler powiedział, że nie było dalszego wzrostu między sześcioma miesiącami a rokiem, co oznacza, że ​​przerost komór wydawał się zanikać po sześciu miesiącach, co zaskoczyło naukowców. „To dobra wiadomość dla przyszłych podróżników na Marsa, którzy mogą spędzić (w przybliżeniu) dwa lata w warunkach mikrograwitacji”.

A efekt był znikomy dla astronautów podczas dwutygodniowych podróży w kosmos – pozytywne odkrycie dla komercyjnego przemysłu kosmicznego, takiego jak Zwiększenie krótkoterminowych podróży turystycznych w kosmos w popularności.

„Ludzie, którzy spędzają tylko dwa tygodnie, wykazują niewielkie lub żadne zmiany w tych strukturach” – powiedział Seidler. „To dobra wiadomość dla tych, którzy wybierają się na krótkie misje kosmiczne”.

W przypadku 11 astronautów, z których wszyscy mieli ponad trzy lata na regenerację między misjami, naukowcy zauważyli wzrost objętości komór po każdej z ich ostatnich misji. Siedmiu astronautów, którzy mieli krótszy okres regeneracji między misjami, wykazało lekki przerost komór po ostatnim locie.

Chociaż wynik ten wydaje się pozytywny, wskazuje, że mózgi doświadczonych astronautów mają komory, które pozostają powiększone przed kolejną misją i „mają mniej dostępnej przestrzeni lub zgodności z ekspansją komór podczas lotów kosmicznych” – napisali autorzy w badaniu.

Naukowcy nie wiedzą, ile czasu zajmuje komorom pełna regeneracja po locie kosmicznym, ale ich analiza wykazała, że ​​astronauci doświadczyli od 55% do 64% powrotu do poziomu sprzed lotu od sześciu do siedmiu miesięcy po sześciomiesięcznej misji na stację kosmiczną. .

Na podstawie wyników badań zespół doszedł do wniosku, że astronauci potrzebują co najmniej trzech lat między misjami, aby ich komory mogły w pełni zregenerować się.

Odkrycia mogą być wykorzystane, gdy NASA i inne agencje kosmiczne planują przyszłe misje, ale Seidler powiedział, że potrzebne są dalsze badania. Rozpocząłem pracę nad nowym projektem dotyczącym długoterminowego zdrowia i rekonwalescencji do pięciu lat po sześciomiesięcznych lotach kosmicznych.

„Nie wiemy jeszcze na pewno, jakie będą długoterminowe konsekwencje tego dla zdrowia i zachowania podróżujących w kosmosie, więc pozostawienie mózgowi czasu na regenerację wydaje się dobrym pomysłem” – powiedziała.

„Wyniki mogą wskazywać, że potrzebne są trzy lata na powrót do zdrowia. Jednak astronauci mają wysoce wyspecjalizowane umiejętności i szkolenie i może być uzasadnione włączenie ich do dodatkowych misji przed tym czasem.”