В мозге астронавтов происходят структурные изменения во время космического полета

12 апреля - День космонавтики. Поэтому и пост будет соответствующий :)

Согласно исследованию Мичиганского университета, проведённому ещё в 2016 году, МРТ-сканирование до и после космических полётов показывает, что в мозгe астронавтов происходят структурные изменения. Это азы космической нейробиологии.

Напомним, что "астронавтами" принято называть американских космонавтов. Также, как китайских космонавтов принято называть "тайконавтами", а индийских - "виоманавтами".

Исследование, которое считается первым, изучающим структурные изменения, происходящие в мозге астронавтов во время космического полета, показало, что степень изменений зависит от продолжительности пребывания в космосе.

Когнитивный нейробиолог, профессор Рейчел Сейдлер и её коллеги

проанализировали результаты магнитно-резонансной томографии 12 астронавтов, которые провели две недели в качестве членов экипажа космического корабля, и 14 астронавтов, которые провели шесть месяцев на Международной космической станции.

Учёные выяснили, что в результате пребывания в космосе объем серого вещества уменьшается. Значительное уменьшение объёма серого вещества наблюдалось в лобных и височных долях.

По словам Рэйчел Сейдлер, это "может быть связано с перераспределением спинномозговой жидкости". "Сила тяжести отсутствует, не влияя на течение жидкостей в организме, что приводит к так называемому одутловатому лицу в космосе", - говорит она.

По её словам, это чревато компрессией мозга.

В тоже время, исследователи обнаружили увеличение объёма серого вещества в областях, которые контролируют движения ног и обрабатывают сенсорную информацию, поступающую от нижних конечностей, что может отражать изменения, связанные с тем, что мозг учится двигаться в условиях микрогравитации.

Изменения наблюдались у астронавтов из обеих групп - и у тех, кто 6 месяцев был на МКС, и у тех кто всего несколько недель находился на космическом корабле.

Но у членов экипажа МКС эти изменения были более значительными. То есть: изменения были тем значительнее, чем больше времени астронавты проводили в космосе.

«В космосе это экстремальный пример нейропластичности мозга, потому что вы находитесь в условиях микрогравитации 24 часа в сутки», — говорит Сейдлер.

Хотя учёные пока не определили точную природу изменений в головном мозге у космонавтов, эксперты считают что полученные результаты будут использованы при исследованиях в медицине при

некоторых патологических состояниях — например, при изучении мозга у людей, находящихся на длительном постельном режиме, а также у пациентов с так называемой гидроцефалией нормального давления — состоянием, при котором спинномозговая жидкость скапливается в желудочках головного мозга и вызывает повышение давления.

Рэйчел Сейдлер сказала, что изменения в мозге астронавтов могут отражать возникновение новых связей между нейронами.

Сообщается, что эти результаты во многом совпадают с выводами, сделанными в ходе долгосрочного исследования постельного режима, которое было проведено под руководством Рэйчел Сейдлер. В нём добровольцы проводили до трёх месяцев в постельном режиме.

Из абстракта научной статьи коллектива Рэйчел Сейдлер:

"Для анализа изменений объема серого вещества до и после полета использовалось непараметрическое тестирование методом перестановок. Мы обнаружили значительное уменьшение объёма серого вещества, в том числе в обширных областях, включая височные и лобные доли, а также в области глазниц. В некоторых областях этот эффект был сильнее выражену членов экипажа Международной космической станции по сравнению с экипажем космического корабля. В медиальной первичной соматосенсорной и моторной коре головного мозга, то есть в областях мозга, отвечающих за нижние конечности, наблюдалось двустороннее очаговое увеличение объёма серого вещества. Эти интригующие результаты были получены на основе ретроспективных данных; в будущих проспективных исследованиях следует изучить лежащие в их основе механизмы и поведенческие последствия."

Источники:

1. Научная статья Koppelmans, V., Bloomberg, J.J., Mulavara, A.P. et al. Brain structural plasticity with spaceflight. npj Microgravity 2, 2 (2016). doi 10. 1038/ s41526-016-0001-9

2. Научно-популярная статья на сайте Phys Org -

Astronauts' brains change shape during spaceflight

Источник: vk.com

Комментарии: