一项新的研究发现,第一次执行长期太空任务的宇航员与经验更丰富的宇航员以及从未去过太空的人相比,他们的大脑存在差异——具体来说,区别在于他们大脑中脑脊液流动区域的生长。
虽然科学家们已经知道,在太空中会改变并可能损害大脑,但这项研究是首次使用比较方法来研究宇航员群体在太空中的大脑健康。
脑脊液是大脑和脊髓周围的透明液体,在微重力环境下表现不同。这一发现可能有助于科学家更好地了解身处太空是如何影响人类大脑的。
这些研究对长期任务尤为重要。美国国家航空航天局计划在未来几年内将宇航员送上月球,并最终将宇航员送上火星,这一旅程预计将耗时近两年。
“这些发现对我们继续进行太空探索具有重要的意义。”俄勒冈健康与科学大学医学院神经病学部门的儿科助理教授、资深作者胡安·皮安蒂诺博士在一份声明中说。
*俄罗斯宇航员波利亚科夫在太空中度过了438天,于1995年3月22日返回地球。
研究人员使用磁共振成像扫描了15名宇航员的大脑,其中9人是“新手”宇航员,这意味着他们正在完成第一次太空任务,之前没有太空飞行经验。位于休斯顿的美国宇航局约翰逊航天中心的16名地面员工作为对照组进行比较。
研究人员检查了每个宇航员在进入太空之前和之后的血管周围空间(PVS)——即脑脊液在大脑中流动的空间。他们还在宇航员返回地球后1个月、3个月和6个月进行了扫描。
研究人员发现,新手宇航员在太空旅行后,总PVS体积增加了。相比之下,有经验的宇航员的PVS并没有显示出这种增长——事实上,他们的总PVS体积实际上下降了。皮安蒂诺在一份声明中说,这可能表明他们的大脑“达到了某种内稳态”。换句话说,在之前的太空飞行之后,他们的大脑可能对微重力做出了更多的调整。
事实上,研究人员发现,有经验的宇航员在当前飞行前的总PVS体积往往更高,而且这个基线体积与之前在太空中度过的时间有关。虽然这两种趋势在统计上都不显著,这意味着它们可能是偶然发生的,但它们符合之前的研究,即宇航员大脑的变化取决于在太空中度过的总时间和太空任务的频率。
虽然随着年龄的增长,PVS体积逐渐增加,但地面控制组的成员并没有经历新手宇航员所表现出的那种PVS变化。PVS是胶状淋巴系统的一部分,该系统主要功能是在睡眠期间清除大脑中的废物。其他健康状况——比如痴呆和脑积水,或者脑室中积液过多——会影响这些空间的大小。这项新研究的结果可能有助于解决地球健康状况对这些大脑结构的影响。
皮安蒂诺在声明中说:“这些发现不仅有助于理解太空飞行中发生的根本变化,而且对地球上患有影响脑脊液循环疾病的人也有帮助。”
这些结果,以及其他研究太空飞行对大脑和脑脊液影响的研究结果,暗示了重力对人类和地球上所有生命进化的深远影响。身体和大脑并不是为了在微重力环境中进化而来的,之前的研究已经为微重力环境对健康的各种影响——比如骨骼脆性和平衡问题提供了线索。
“这项研究迫使你思考一些基本的科学问题,以及地球上的生命是如何进化的。”皮安蒂诺说道。
(科幻世界 独家编译)
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