سفر فضایی چگونه موقعیت مغز انسان را تغییر می‌دهد؟

به گزارش دیتاسنتر من و به نقل از Sciencealert، شدت این تغییرات در افرادی که مدت زمان طولانی‌تری در فضا بوده‌اند، بیشتر بوده است. با برنامه‌ریزی ناسا برای مأموریت‌های فضایی طولانی‌تر و گسترش سفرهای فضایی به افرادی فراتر از فضانوردان حرفه‌ای، این یافته‌ها اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کنند.

چرا این موضوع اهمیت دارد؟

روی زمین، نیروی جاذبه مایعات بدن و مغز را دائماً به سمت مرکز زمین می‌کشد. در شرایط بی‌وزنی، این نیرو وجود ندارد و مایعات بدن به سمت سر حرکت می‌کنند؛ پدیده‌ای که باعث پف کردن صورت فضانوردان می‌شود. تحت جاذبه طبیعی، مغز، مایع مغزی نخاعی و بافت‌های اطراف آن در تعادل پایداری قرار دارند. اما در فضا، این تعادل به هم می‌ریزد.

بدون نیروی جاذبه که مغز را به سمت پایین می‌کشد، مغز در جمجمه شناور می‌شود و نیروهای متعددی از بافت‌های نرم اطراف و خود جمجمه بر آن اعمال می‌شود. مطالعات پیشین نشان داده بود که مغز پس از پرواز فضایی در جمجمه به سمت بالا حرکت می‌کند، اما بیشتر این تحقیقات بر میانگین کل مغز متمرکز بودند و تغییرات نواحی مختلف مغز را پنهان می‌کردند. هدف ما بررسی دقیق‌تر این تحولات بود.

روش تحقیق

یک تیم تحقیقاتی با بررسی اسکن‌های MRI مغز ۲۶ فضانورد که در زمان‌های مختلف (از چند هفته تا بیش از یک سال) در فضا حضور داشتند، به ارزیابی دقیق‌تری پرداختند. برای اندازه‌گیری دقیق جابجایی مغز نسبت به جمجمه، اسکن‌های مغز قبل و بعد از پرواز هر فضانورد تراز شد.

به جای در نظر گرفتن مغز به‌عنوان یک واحد یکپارچه، آن را به بیش از ۱۰۰ ناحیه تقسیم کردند و نحوه جابجایی هر ناحیه را پیگیری نمودند. این رویکرد امکان شناسایی الگوهایی را فراهم کرد که هنگام بررسی میانگین کل مغز، از دید پنهان می‌ماندند.
 

یافته‌ها

نتایج نشان داد که مغز پس از پرواز به طور مداوم به سمت بالا و عقب جابجا می‌شود و هر چه مدت حضور در فضا طولانی‌تر باشد، این تغییرات شدیدتر است. در فضانوردانی که تقریباً یک سال را در ایستگاه فضایی بین‌المللی سپری کردند، برخی نواحی بالایی مغز بیش از ۲ میلی‌متر به سمت بالا جابجا شدند، در حالی که بخش‌های دیگر تغییر چندانی نداشتند.

این میزان جابجایی در فضای محدود جمجمه قابل توجه است. نواحی مرتبط با حرکت و احساس بیشترین تغییرات را نشان دادند و ساختارهای دو طرف مغز به سمت خط میانی حرکت کردند؛ یعنی نیمکره‌های مغز در جهت مخالف یکدیگر جابجا شدند. این الگوهای متضاد هنگام میانگین‌گیری کل مغز خنثی می‌شوند و توضیح می‌دهند چرا مطالعات پیشین این جابجایی‌ها را نادیده گرفته بودند.

بیشتر تغییرات تا شش ماه پس از بازگشت به زمین به تدریج بازگشتند. جابجایی به عقب کمتر بهبود یافت، احتمالاً به این دلیل که جاذبه زمین مغز را به سمت پایین می‌کشد و برخی اثرات پرواز فضایی طولانی‌تر باقی می‌مانند.

چشم‌انداز آینده

برنامه آرتمیس ناسا، که آغازگر عصر جدیدی از اکتشافات فضایی خواهد بود، اهمیت درک واکنش مغز به شرایط فضایی را دوچندان می‌کند. این درک به دانشمندان کمک می‌کند تا خطرات بلندمدت سفرهای فضایی را ارزیابی کرده و اقدامات پیشگیرانه مناسب را برای ایمنی فضانوردان طراحی کنند.

این یافته‌ها به معنای آن نیست که باید از سفر به فضا اجتناب کرد. اگرچه تغییرات مکان‌یابی قابل توجهی در نواحی پردازش حسی مغز مشاهده شد که به تغییرات تعادل پس از پرواز مربوط می‌شد، اعضای خدمه هیچ‌گونه علائم آشکاری مانند سردرد یا مه مغزی را تجربه نکردند. این تحقیق به آشکارسازی خطرات فوری برای سلامت نمی‌پردازد، اما دانش به‌دست آمده می‌تواند در طراحی مأموریت‌های فضایی ایمن‌تر و درک بهتر اثرات ریزگرانش بر فیزیولوژی انسان کمک کند.