Снимки на мозъците на астронавти предоставиха първите ясни доказателства за това как органът се адаптира към странното предизвикателство на придвижване в безтегловност в космоса.

Анализът на изследване със скенер, направено на 11 астронавти, прекарали около шест месеца всеки в орбита, установява увеличаване на бялото и сивото вещество в три области на мозъка, които са тясно свързани с физическото движение.

Промените отразяват "невропластичността" на мозъка, при което невронната тъкан - в този случай клетките, които управляват движението или двигателната активност - се преконфигурира, за да се справи с новите изисквания на живота в орбита.

"С използваните от нас техники можем ясно да видим, че има микроструктурни промени в три основни области на мозъка, които контролират двигателната система", казва Стивън Джилингс, невролог от Университета в Антверпен, Белгия.

Безтегловността е само един от проблемите, с които трябва да се справят астонавтите на Международната космическа станция (МКС), но тя има най-голямо въздействие върху организма. Докато космическата станция и нейните обитатели са здраво в плен на гравитацията (те непрекъснато, макар и бавно, падат към планетата) тялото трябва да калибрира сетивата си, за да се справи с екстремната среда.

Изображенията на мозъка на астронавти, направени преди и след мисии, продължили средно 171 дни, и отново седем месеца по-късно, показват, че гръбначно-мозъчната течност, в която "плува" мозъка, се преразпределя в орбита, изтласквайки мозъка нагоре към върха на черепа. Също така се разширяват кухините, пълни с течност, наречени вентрикули, което може да бъде свързано със загуба на острота на зрението на астронавтите.

Снимките също така улавят микроструктурни промени в три мозъчни области, а именно първичната моторна кора, която изпраща сигнали за движение към мускулите; малкия мозък, който играе роля във фините движения; и базалните ганглии - област, която помага да се инициират движения. Някои от промените все още са били очевидни седем месеца след завръщането на астронавите на Земята.

"Това е признак за сложната ситуация, в която се намират астронавтите, и че те се учат как да се адаптират към тази много екстремна среда", каза Флорис Уйтс, основен автор на изследването, публикувано в Science Advances. "Едно нещо, което прави космоса толккова различен, е липсата на гравитация. Ако липсва гравитация, трябва да се научите отново да се движите по подходящ начин."

Когато астронавтите попадат на МКС за първи път, те трябва да се научат не само как да се придвижват наоколо, но и да калибрират своята сензорна система. На Земята мозъкът се научава да разбира нашето място в света, като комбинира информация от вестибуларната система с това, което виждаме и чувстваме с другите си сетива. На МКС астронавтите тярбва да забравят представите си за "горе" и "долу" и да се научат отново как се движат обектите.

Резулатите от изследването ще бъдат включени в проект, ръководен от руската космическа агенция "Роскосмос" и Европейската космическа агенция, за да се разбере въздействието на космическите полети върху човешкия мозък и как да да се смекчат неприятните ефекти.

Дневник