У космонавтов обнаружены признаки "значительной" перестройки мозга
Еще многое предстоит исследовать и узнать о влиянии космических полетов на организм - и, похоже, это влияние включает в себя некоторую перестройку нейронов, происходящую в мозге.
Исследователи, изучавшие мозг 12 космонавтов, обнаружили, по их словам, "значительные микроструктурные изменения" в белом веществе, которое управляет коммуникациями внутри мозга, а также в остальном теле.
Данные были получены с помощью диффузионной магнитно-резонансной томографии (дМРТ), проведенной непосредственно перед и сразу после пребывания участников в космосе, которое длилось в среднем 172 дня. Через семь месяцев было проведено повторное сканирование, и хотя некоторые изменения были обращены вспять, некоторые из них все еще были заметны.
В частности, команда обнаружила изменения в нейронных путях, связанных с сенсорными и моторными функциями, и предположила, что это может быть связано с адаптацией космонавтов к жизни в условиях микрогравитации.
"Учитывая различные физические и кинестетические особенности экстремальной среды космоса и гипотезу о том, что они оказывают значительное влияние на представление мозга и контроль над телом, можно предположить, что эти тракты отражают измененную сенсомоторную функцию, наблюдаемую у космических путешественников", - пишет команда.
Это первый случай, когда метод визуализации мозга, известный как волоконная трактография, был использован в связи с последствиями космического полета. Этот метод позволяет создать трехмерную картину нейронных путей, раскрывающую схему проводки мозга.
Хотя изменения в мозге космических путешественников наблюдались и раньше, с помощью волоконной трактографии это исследование позволило лучше рассмотреть фактические связи между нейронами и то, как они изменились.
Первоначально исследователи думали, что заметили изменения в мозолистом теле, центральной магистрали, соединяющей оба полушария мозга, но при более тщательном анализе они увидели расширение желудочков мозга - сообщающейся сети камер, заполненных жидкостью, которые расположены рядом с мозолистым телом.
"Структурные изменения, которые мы первоначально обнаружили в мозолистом теле, на самом деле вызваны расширением желудочков, которые вызывают анатомические сдвиги в прилегающей нервной ткани", - говорит нейробиолог Флорис Вуйтс из Университета Антверпена в Бельгии.
"Там, где первоначально считалось, что в мозге происходят реальные структурные изменения, мы наблюдаем только изменения формы. Это ставит полученные результаты в другую перспективу".
Изменения в проводке мозга, конечно, не являются чем-то необычным - эта пластичность позволяет нам приобретать новые навыки, делать новые воспоминания и многое другое. На данный момент неясно, какие именно последствия может иметь эта космическая перепрошивка.
Несомненно то, что наш организм пытается адаптироваться к суровым условиям космоса. Предыдущие исследования показали признаки повышенного риска заболеваний и возможные повреждения мозга. Оказалось также, что пребывание в космосе по-разному влияет на мужчин и женщин.
Изучение адаптации мозга с помощью данного метода сканирования еще только начинается, но чем больше мы будем знать о человеческом организме и невесомости, тем лучше мы сможем подготовиться к путешествиям в другие миры.
"Эти результаты дают нам дополнительные кусочки головоломки", - говорит Вуйтс. "Поскольку это исследование является настолько новаторским, мы еще не знаем, как будет выглядеть вся головоломка. Эти результаты вносят вклад в наше общее понимание того, что происходит в мозгу космических путешественников".
"Очень важно продолжать это направление исследований, изучая изменения в мозге, вызванные космическими полетами, с разных точек зрения и с использованием различных методов".
Исследование было опубликовано в журнале Frontiers in Neural Circuits.