4 Minutės
Įsivaizduokite, kad jūsų smegenys nuslysta kelis milimetrus kaukolės viduje. Skamba kaip mokslinė fantastika, tačiau naujos MRT analizės astronautų atveju rodo, kad mikrogravitacija gali pastumti smegenis aukštyn ir atgal, subtiliai pakeisdama, kaip jos gulasi kaukolėje. Nedidelis judesys. Didelės pasekmės.
Kaip smegenys juda mikrogravitacijoje
Žemėje gravitacija veikia nuolatos: ji traukia kraują ir cerebrospinalinį skystį (likvorą) žemyn, padedant smegenims, skysčiams ir minkštiems audiniams rasti stabilų pusiausvyrą. Orbitos sąlygomis šis „skulptorius“ dingsta. Skysčiai persiskirsto link galvos. Veidas pašviesėja, tinimas tampa pastebimas. Visa vidinė pusiausvyra pasikeičia, ir smegenys iš esmės plūduriuoja ribotoje kaulinėje ertmėje.
Norėdami tiksliai pamatyti, kaip vyksta toks plūduriavimas, tyrėjai palygino magnetinio rezonanso tomografijos (MRT) vaizdus, darytus prieš ir po skrydžių, 26 įgulos narių, kurie praleido nuo kelių savaičių iki daugiau nei metų kosmose. Vietoje to, kad smegenys būtų vertinamos kaip vienalytis kūnas, komanda sulygino kiekvieno astronauto kaukolę tarp skenų ir žemėlapyje atseko judėjimą daugiau nei 100 atskirų smegenų regionų. Tokia detalė atskleidė modelius, kuriuos vidutiniai visos smegenų priemonių rodikliai anksčiau gesino.
Rezultatas: nuoseklus aukštyn ir atgal krypties poslinkis po skrydžio. Ilgesnės misijos susijusios su didesniais poslinkiais. Kai kuriems astronautams, praleidusiems maždaug metus Tarptautinėje kosminėje stotyje (TKS), tam tikri žievės (kortikaliniai) plotai viršutinėje smegenų dalyje pajudėjo aukštyn daugiau nei 2 milimetrais, tuo tarpu kiti regionai beveik nepakito. Du milimetrai gali atrodyti menkas dydis, tačiau compactinėje kaukolės architektūroje tai jau reikšminga.
Didžiausi poslinkiai pasireiškė regionuose, susijusiuose su jutimu ir judesiu. Struktūros kairėje ir dešinėje smegenų pusėse plūduriavo į vidurį priešinga kryptimi kiekvienai pusrutuliui; tokie veidrodiniai pakeitimai tarpusavyje atsveriami, kai taikomas visos smegenų vidurkis — tai paaiškina, kodėl ankstesnės, grubesnės analizės jų visiškai nepastebėjo. Dauguma pokyčių ir deformacijų linko sugrįžti prie pradinio lygio per maždaug šešis mėnesius po sugrįžimo, tačiau atgalinis (posteriorinis) poslinkis atsistatė lėčiau nei aukštyn nukreiptas. Gravitacija traukia žemyn, o ne į priekį, ir ši asimetrija gali lemti nevienodą atsigavimą.
Kodėl tai svarbu ilgesnėms misijoms ir kosminiams keliautojams
Ką turime manyti apie smegenis, kurios pasislenka keliomis milimetrų dalimis? Pirma: išmatuotas poslinkis nereiškia tiesioginio ir akivaizdaus ligos pasireiškimo. Šio tyrimo įgulos nariai nepatyrė plačiai paplitusių simptomų, tiesiogiai susijusių su šiomis pozicinėmis pakitimais — plačių galvos skausmų ar smegenų „miglos“ pranešimų nebuvo, nors didesni poslinkiai jutimo apdorojimo regionuose kai kuriems individams koreliavo su išmatuotais pusiausvyros sutrikimais po skrydžio. Antra: misijoms ilgėjant — tiek valstybinėse programose, tokiuose kaip Artemis, tiek komercinės kosmoso kelionės plečiantis — subtilūs anatomijos pokyčiai įgauna naują svarbą. Kumulatyvi ekspozicija, kartotiniai skrydžiai ir kelionės žmonių, kurie nėra profesionalūs astronautai, gali pakeisti rizikos profilį.
Mechanikos supratimas yra svarbus praktiškai. Jei mikrogravitacija nuspėjamai stumia skysčius ir minkštuosius audinius, inžinieriai ir medikai gali sukurti kompensacines priemones: patobulintus fizinius pratimus ir treniruotes, kostiumų bei gyvenamųjų modulių dizainus, kurie aktyviai valdo skysčių pasiskirstymą, arba medicininį stebėjimą, orientuotą į tuos smegenų regionus, kurie yra didžiausios rizikos. Tyrimo metodologinis pasiekimas — kaukolių sulyginimas ir daugelio regionų stebėjimas vietoje visos smegenų vidurkio — suteikia aštresnę žemėlapį, kur nukreipti intervencijas.
Yra neatsakytų klausimų. Kaip kartotiniai ilgalaikiai skrydžiai kaupiasi ir didina riziką? Ar amžius, lytis ar išankstinės sveikatos būklės lemia poslinkių dydį arba atsigavimo greitį? Kaip keičiasi intrakranijinio spaudimo dinamika per mėnesius ar metus dalinės gravitacijos sąlygose, pavyzdžiui, Mėnulyje ar Marse? Taip pat svarbu ištirti individualią variaciją: genetika, ankstesnės neurologinės ligos ar net skrydžio metu taikytos fizinės apkrovos programos gali paveikti rezultatus.
Šie atradimai nurodo kryptį. Jie nėra argumentas prieš kosmoso tyrinėjimus; vietoje to jie suteikia misijų planuotojams duomenis, kuriais galima remtis. Geresnis sveikatos stebėjimas skrydžio metu ir po jo, taikytas reabilitacija bei gyvenamųjų erdvių dizainas, mažinantis skysčių persiskirstymą, yra realios priemonės. Smegenys gali pajudėti šiek tiek. Tačiau supratimas, kaip jos juda, yra pirmasis žingsnis, siekiant užtikrinti astronautų sveikatą ir saugumą.
Žmonijai žengiant toliau nuo Žemės, kaukolė tampa ne tik indeliu, bet ir gyvu reljefu, kuris keičiasi kartu su kelione. Ar mūsų kompensacinės priemonės sugebės žengti koja kojon su tyrinėjimais? Atsakymas formuos kitą žmonijos skrydžių kosmose skyrių.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą