Az űrhajósok agya „újravezetékezett” az űrmissziók során

Egy új tanulmányt tettek közzé ben Határok az idegi áramkörökben Ő az első, aki elemzi Az agyban fellépő szerkezeti kapcsolat megváltozik egy hosszú távú űrrepülés után. Az eredmények jelentős változásokat mutatnak a mikroszerkezetben számos fehérállományi traktusban, például az érzékszervi traktusokban. A tanulmány alapját képezheti a jövőbeli kutatásoknak, amelyek az emberi űrkutatás során bekövetkező agyi változások teljes skáláját vizsgálják.

Agyunk szerkezete és működése egész életünk során megváltozhat és alkalmazkodhat. Mivel az emberi űrkutatás új magasságokat ér el, kulcsfontosságú az űrrepülés emberi agyra gyakorolt ​​hatásának megértése. Korábbi kutatások kimutatták, hogy az űrrepülés képes megváltoztatni a felnőtt agy kinézetét és működését.

Az Európai Űrügynökség (ESA) és a Roszkozmosz együttműködési projektjén keresztül az Antwerpeni Egyetem Dr. Floris Wittes vezette nemzetközi kutatócsoport az űrben utazó emberek agyát tanulmányozta.

Wuyts és munkatársai először vizsgálták az agy szerkezeti változásait az űrrepülés után az agy mélyén lévő fehérállományi traktusok szintjén.

A fehérállomány az agy azon részeit jelenti, amelyek felelősek a szürkeállomány és a test, valamint a különböző szürkeállományi régiók közötti kommunikációért. Röviden: a fehérállomány az agy kommunikációs csatornája, a szürkeállomány pedig az információfeldolgozás helye.

a művelt agy

Az agy szerkezetének és működésének tanulmányozására az űrrepülés után a kutatók egy száloptikának nevezett agyi képalkotó technológiát alkalmaztak.

A traktus rostokkal történő leképezése egyfajta kapcsolási rajzot ad az agyról. Tanulmányunk az első, amely ezt a specifikus módszert alkalmazza az agy szerkezetének űrrepülés utáni változásainak kimutatására – magyarázta Yates.

Wuyts és csapata terjedési mágneses rezonancia képalkotást (dMRI) készített 12 férfi űrhajósról közvetlenül az űrrepülés előtt és után. Nyolc nyomon követési vizsgálatot is gyűjtöttek az űrrepülés hét hónapja alatt. Az űrhajósok mindegyike hosszú távú küldetésekben vett részt, átlagosan 172 napig.

A kutatók bizonyítékot találtak a „tanult agy” fogalmára. Más szóval, a neuroplaszticitás szintjének alkalmazkodnia kell az űrrepüléshez. „Változásokat találtunk az agy több motoros területe közötti idegi kapcsolatokban” – mondta Andrei Doroshin, a Drexel Egyetem első szerzője. „A motoros területek az agy azon központjai, ahol mozgási parancsok indulnak el. Súlytalanság állapotában az űrhajósnak radikálisan módosítania kell mozgási stratégiáit a Földhöz képest. Tanulmányunk azt mutatja, hogy az agyuk úgymond újra van huzalozva.”

Az utóvizsgálatok kimutatták, hogy hét hónappal a Földre való visszatérés után ezek a változások még mindig láthatóak voltak.

„Korábbi tanulmányokból tudjuk, hogy ezek a motoros régiók az űrrepülés utáni alkalmazkodás jeleit mutatják. Most már megvan az első jelünk, hogy ez az említett régiók közötti kapcsolatok szintjén is tükröződik” – folytatta Wuyts.

A szerzők magyarázatot is találtak az űrrepülés után megfigyelt anatómiai agyeltolódásokra.

„Eleinte azt hittük, hogy változásokat észleltünk kérgestestamely a két agyféltekét összekötő központi autópálya” – magyarázta Wyatt kérgestest Ezek határosak az agy kamráival, folyadékkal teli kamrák összekapcsolt hálózatával, amelyek az űrutazás következtében kitágulnak.

„Azok a szerkezeti változások, amelyeket kezdetben találtunk kérgestest Valójában a kamrák kitágulása okozza, ami a szomszédos idegszövet anatómiai eltolódását okozza” – mondta Wuyts. „Ahol kezdetben azt hitték, hogy valódi szerkezeti változások mennek végbe az agyban, csak alakváltozásokat észlelünk. Ez más perspektívába helyezi az eredményeket. „

Az űrrepülés-kutatás jövője

A tanulmány azt bizonyítja, hogy meg kell érteni, hogy az űrrepülés hogyan hat testünkre, különösen az emberi agyra gyakorolt ​​hatások hosszú távú kutatásán keresztül. Léteznek jelenlegi ellenintézkedések az izom- és csontvesztés ellen, mint például a napi legalább két órás edzés. A jövőbeli kutatások bizonyítékot szolgáltathatnak arra, hogy ellenintézkedésekre van szükség az agy számára.

„Ezek az eredmények további darabokat adnak nekünk az egész rejtvényből. Mivel ez a kutatás olyan úttörő jellegű, még nem tudjuk, hogy fog kinézni az egész rejtvény. Ezek az eredmények hozzájárulnak ahhoz, hogy átfogó képet kapjunk arról, hogy mi zajlik az emberi agyban. Alapvető fontosságú, hogy megőrizzük ezt a kutatási irányt, amely az űrrepülés okozta agyi változásokat különböző szemszögből és különböző technikák alkalmazásával keresi.

Hivatkozás: „Az agyi kapcsolódás változásai az űrutazókban egy hosszú távú űrrepülés után” Andrei Doroshin, Stephen Gillings, Ben Goresin, Elena Tomilovskaya, Jekaterina Pechenkova, Inna Nosikova, Alina Rumchiskaya, Lyudmila Litvinova, Ilya Rukavishnikov, Jan Siberis Kathuen és Viktor Petrovicsev, Angelique van Ombergen, Jitka Anen, Stefan Sonnaert, Paul M. Parzel, Valentin Sinitsyn, Peter zu Jullenberg, Karol Osipovich és Floris L. Yates, 2022. február 18., Határok az idegi áramkörökben.
DOI: 10.3389 / fncir.2022.815838