Wraz coraz bardziej intensywną eksploracją kosmosu konieczne jest lepsze zrozumienie wpływu, jaki przebywanie poza Ziemią ma na ludzki organizm, a w szczególności – na mózg.

Reklama

W swojej najnowszej analizie dużo dokładniej przyjrzał się temu międzynarodowy zespół pod przewodnictwem dra Florisa Wuytsa z Uniwersytetu w Antwerpii w ramach wspólnego projektu Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) oraz rosyjskiej agencji Roscosmos. Ustalenia zespołu naukowców zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Frontiers in Neural Circuits.

Strukturalne zmiany w mózgu

Wuyts wraz z zespołem po raz pierwszy zbadali strukturalne zmiany, które zachodzą w mózgach astronautów na głębokich poziomach istoty białej po locie kosmicznym. Istota biała to część mózgu odpowiedzialna za przesyłanie informacji wewnątrz ośrodkowego układu nerwowego, czyli komunikację między istotą szarą a resztą organizmu.

By dokładnie przeanalizować zmiany zachodzące w strukturze mózgu naukowcy użyli nowoczesnej metody badawczej znanej jako traktografia, która na podstawie skanów przy pomocy rezonansu magnetycznego generuje dokładny model połączeń neuronalnych.

– Nasze badanie jako pierwsze wykorzystało tę konkretną metodę do wykrywania zmian w strukturze mózgu po locie w kosmos – tłumaczył dr Wuyts.

Jego zespół wykonał skany mózgów dwunastu astronautów płci męskiej przed lotem w kosmos i tuż po powrocie na Ziemię oraz osiem dodatkowych skanów siedem miesięcy po zakończeniu misji. Wszyscy badani astronauci przebywali w kosmosie średnio przez 172 dni.

Naukowcy znaleźli dowód potwierdzający istnienie koncepcji tzw. „wyuczonego mózgu”, który dzięki swojej neuroplastyczności jest w stanie zaadaptować się do warunków panujących w kosmosie.

– Znaleźliśmy zmiany w połączeniach nerwowych między kilkoma obszarami motorycznymi mózgu. Obszary te to ośrodki mózgowe, w których inicjowane są polecenia ruchowe. W stanie nieważkości astronauci muszą drastycznie zmieniać swoje strategie poruszania się w porównaniu do Ziemi. Nasze badanie pokazuje, że ich mózgi są w stanie samodzielnie wytworzyć nowe połączenia neuronalne – powiedział Andrei Doroshin z Drexel University, jeden z głównych autorów badania.

Skany wykonane siedem miesięcy po powrocie na Ziemię pokazują z kolei, że zmiany te są wciąż widoczne w strukturze mózgów astronautów nawet po tak długim czasie od zakończenia misji.

– Z poprzednich badań wiemy, że obszary motoryczne wykazują oznaki adaptacji po locie kosmicznym. Teraz mamy pierwszą wskazówkę, że znajduje to odzwierciedlenie również na strukturalnym poziomie połączeń między tymi regionami – dodał Wuyts.

Do tej pory istniały procedury mające na celu zapobieżenie utraty tkanki mięśniowej i kostnej przez astronautów przebywających w stanie nieważkości. Badanie zespołu Wuytsa wskazuje na dodatkową potrzebę stworzenia podobnych procedur dla treningu mózgu astronautów.