Микрогравитация меняет не только ощущения астронавтов, но и то, как устроен их мозг после возвращения домой. Новое исследование показало, что мозг способен слегка смещаться и менять форму уже после нескольких недель на орбите, а при длительных миссиях эффект заметнее. Эти сдвиги затрагивают зоны, связанные с укачиванием, дезориентацией и равновесием, поэтому тема особенно важна для полётов на Луну и Марс. Об этом сообщает HuffPost.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences и основано на МРТ-сканированиях 26 астронавтов до и после миссий. Участники проводили в космосе разное время: от коротких полётов на шаттлах до стандартных полугодовых экспедиций на МКС, а некоторые оставались на орбите около года.
По данным авторов работы, после возвращения на Землю мозг астронавтов наклонялся вверх и смещался вверх и назад внутри черепа относительно "земного" положения. Сдвиг измеряется миллиметрами, но для нейроанатомии это существенная величина, которую, как подчёркивают исследователи, можно заметить даже визуально на снимках.
Смещение затрагивает сенсорные области, которые участвуют в обработке сигналов от вестибулярной системы. Именно поэтому в невесомости у некоторых людей возникают "сенсорные конфликты": мозг получает противоречивую информацию о положении тела и движении, что проявляется тошнотой или временной дезориентацией. После возвращения на Землю похожий механизм может объяснять проблемы с устойчивостью, пока организм снова не привыкает к обычной гравитации.
"Нам нужно понять эти изменения и их последствия, чтобы сохранить безопасность и здоровье астронавтов и сохранить их долголетие", — сказала Рэйчел Сайдлер, профессор кафедры прикладной физиологии и кинезиологии Университета Флориды и соавтор исследования.
Авторы отмечают, что у тех, кто провёл в космосе год, изменения были наиболее выраженными. При этом сдвиги фиксировались и у астронавтов с гораздо более короткими миссиями, но ключевым фактором, судя по данным, становится длительность пребывания.
"Те, кто остался на год, показали самые большие изменения", — сказал Шайдлер. "Также были изменения среди тех, кто оставался всего на две недели, но, похоже, решающим является продолжительность времени."
В качестве сравнения учёные изучили 24 человек на Земле, которых до 60 дней держали в наклонном положении с головой ниже ног, имитируя эффекты микрогравитации. Там тоже наблюдались похожие сдвиги, хотя у астронавтов они оказались сильнее.
"Мы знали, что мозг смещается вверх, но вопрос был в том, имеет ли это реальные функциональные последствия", — сказал Розенберг, который не участвовал в исследовании. "Это исследование позволяет провести некоторые из этих связей."
Пока исследователи не нашли признаков тяжёлых симптомов вроде выраженного когнитивного снижения, а большинство изменений, как предполагается, постепенно откатываются по мере адаптации к земной гравитации. Однако открытыми остаются вопросы о долгосрочных последствиях и о том, как организм будет "перенастраиваться" после жизни в иной гравитационной среде — например, на Луне или Марсе. Для планирования длительных экспедиций это критично: чем лучше понятны риски и механизмы адаптации, тем точнее можно выстроить профилактику и реабилитацию.