Ученые выяснили, как мозг космонавтов меняется в невесомости

Tag Hartman/Simkins

Международная команда ученых — в том числе и российских — просканировала снимки мозга космонавтов до и после шести месяцев, проведенных на Международной космической станции. Исследование выявило изменения в трех отделах мозга, отвечающих за двигательную активность. Их основная причина — адаптация к условиям отсутствия гравитации. Работа опубликована в журнале Science Advances.

Космонавты, работающие на Международной космической станции, постоянно находятся под воздействием различных нагрузок на организм, и самая главная из них — это невесомость. Чтобы справиться с такими условиями, организму приходится адаптироваться. Для выявления изменений, происходящих в мозге в отсутствие гравитации, международная команда ученых сравнила снимки мозга 11 российских космонавтов, сделанные до и после миссий, продолжающихся в среднем 171 день, а также спустя семь месяцев после возвращения. Сканирование выявило микроструктурные изменения и увеличение белого и серого вещества в первичной моторной коре, посылающей сигналы в мышцы, мозжечке, отвечающем за координацию и мышечный тонус, и базальных ганглиях, способствующих регуляции движений. Некоторые изменения сохранялись на протяжении семи месяцев. При этом нейродегенеративных изменений отмечено не было.

«То, что мы видим, отражает непростые условия окружающей среды, в которых оказались космонавты, а также адаптацию к этим условиям, — рассказывает старший автор исследования, сотрудница Антверпенского университета Флорис Вуйтс. — Основной фактор, воздействующий на организм — это полное отсутствие гравитации. В случае, когда силы тяжести не хватает, мозгу приходится заново учиться двигаться».

Те, кто отправляется в космос, должны не только научиться передвигаться в условиях невесомости, что само по себе непростая задача, их сенсорные системы должны заново адаптироваться к совершенно новой среде. На Земле мозг учится понимать свое положение в пространстве, комбинируя информацию от вестибулярного аппарата с данными от органов чувств. В невесомости мозгу приходится заново понимать, как движутся объекты. Исследователи также обнаружили перераспределение спинномозговой жидкости, омывающей мозг. В условиях невесомости она смещает мозг к верхней части черепа. Кроме того, расширяются заполненные жидкостью полости — желудочки мозга, с чем может быть связано снижение остроты зрения космонавтов.

Полученные данные будут использованы в проекте Роскосмоса и Европейского космического агентства по изучению воздействия космического полета на человеческий мозг и способов смягчения его неприятных последствий.

Автор: Александра Медведева