Можливість дослідження далекого космосу стане доступнішою?

Вчені спростували припущення про те, що мозок зазнає деградації під час перебування космонавтів на орбіті. Це означає, що польоти на Марс, чи на Місяць не будуть спричиняти проблем з головним мозком, внаслідок дії гравітації, як вважалось раніше. Однак, існують певні нюанси, то ж давай з’ясуємо: що і як.

На сьогоднішній день зрозуміло, що невагомість є важливим факторм, що впливає на здоров’я людини,яка перебуває у космосі. Для польотів на Місяць чи на Марс він є навіть більш значущим, ніж космічна радіація, дози якої, за даними "К’юріосіті" є досить помірними.

У 2017 році навіть вийшла стаття, в якій йшла мова про те, що довготривале перебування у космосі призводить до стиснення головного мозку, та звуженню його звивин.

Нова робота, опублікована в Science Advanses, спробувала пояснити, що ж саме відбувається з мозком в умовах зниженої гравітації. Для цього міжнародна група дослідників вивчила знімки мозку 11 космонавтів чоловічої статі.

Знімки робили з допомогою дифузійної магнітно-резонанстної томографії – методу, при якому відслідковується рух молекул води в мозку. Оскільки вона не рухається там вільно, а наштовхується на стінки клітин та нейронні тракти, орієнтуючись на зміни швидкості руху молекул води, можна дуже точно визначити, як змінюються структури мозку між першим та другим знімком.

Вивчення знімків показало, що об’єм сірої речовини головного мозку за час перебування на орбіті – в середньому, для 11 космонавтів цей час становив 171 добу – зменшився в певних ділянках його кори. Об’єм білої речовини збільшився в ділянці мозочка, показавши тим самим адаптацію мозку до мікрогравітації.

В той же час спостерігалось і розширення шлуночків мозку.

Шлуночки являють собою порожнини, які заповнені спиномозковою рідиною, об’єм якої в головному мозку за час перебування в умовах невагомості відчутно підвищився. На Землі така рідина "підтримує" мозок, захищаючи його від струсів та ударів. Окрім того, вона забезпечує частину обмінних процесів в мозку.

Однак, щодо загального «стиснення» мозку космонавтів висновки попередніх робіт не підтвердилися. Загальний обсяг сірої речовини в ньому не зменшився (скорочення в одних зонах компенсувалися зростанням обсягу в інших), а білої – виріс.

Питання про те, чи зменшується об'єм сірої і білої речовини головного мозку в невагомості, є вкрай важливим. У дорослих людей нові нейрони з'являються (всупереч більш раннім твердженням, що це можливо лише у дітей), але вельми повільно. Якби космонавти справді відчували в невагомості нейродегенерацію, то відновити вихідний обсяг мозку вони могли б не встигнути і за все життя. Сьогодні прийнято вважати, що нейродегенерації часто можуть призводити до зниження когнітивних здібностей.

Нові дані чітко показують, що нейродегенерацї після майже піврічного перебування у стані невагомості немає, але наявні процеси зміни морфології мозку - в ньому стає більше рідини, в той час як сіра і біла речовина ніби «спливає» ближче до верхівки черепа.

Виникає питання, чи залишиться морфологія мозку змінною після тривалого орбітального польоту?

Незважаючи на те, що висновки дослідження помірно оптимістичні, його автори відзначають, що лише основна частина морфологічних зрушень повністю зникає через сім місяців на Землі. Невелика частина таких змін залишається - тобто разовий тривалий політ в космос залишає в мозку космонавта дуже тривалі зміни.

На сьогоднішній день не зовсім зрозуміло, які це може мати наслідки. Спроби вчених зрозуміти, як змінюються когнітивні здібності людини після тривалих космічних польотів, дали змішані результати. Хтось із дослідників заявив про зниження таких здібностей, хтось - про зростання, хтось - про відсутність змін.

Причини різнобою в результатах тестах тут досить очевидними. По-перше, когнітивні здібності людини в нормі є кращими у людей, що перебувають у гарній фізичній формі. Тим часом, програми її підтримки для космонавтів і астронавтів різних країн різняться як в польоті, так і під час перебування на Землі після польоту. По-друге, загальна вибірка тих, хто довго бував в космосі, невисока, і зробити на ній статистично значимий результат досить непросто.

Цікаво, що раніше вчені намагалися зрозуміти, як на здоров'я космонавтів впливає космічна радіація і теж не прийшли до однозначних висновків.
Адже цілком логічно,що підвищений рівень радіації в космосі повинен призводити до зростання частоти раку, а також інфарктів і інсультів. Однак в реальності частота смертей і американських астронавтів, і російських космонавтів від цих причин не відрізняється від нормальної для їх країн. Якщо в разі інфарктів і інсультів це можна пояснити кращою фізичною формою космонавтів, то для раку це пояснення буде недостатньо сильним.