“إعادة توصيل” أدمغة رواد الفضاء أثناء السفر إلى الفضاء

تم إصدار دراسة جديدة حدود الدوائر العصبية يجب أولاً تحليلها يتغير الاتصال الهيكلي في الدماغ بعد السفر في الفضاء لفترة طويلة. تظهر النتائج تغيرات كبيرة في البنية المجهرية في العديد من مسارات المادة البيضاء ، مثل المسارات الحركية للحساس. ستشكل هذه الدراسة الأساس للبحث المستقبلي في النطاق الكامل لتغيرات الدماغ التي تحدث أثناء استكشاف الإنسان للفضاء.

يمكن لدماغنا أن يتغير في التركيب والوظيفة طوال حياتنا. مع وصول استكشاف الإنسان للفضاء إلى آفاق جديدة ، من المهم فهم تأثيرات السفر إلى الفضاء على دماغ الإنسان. أظهرت الأبحاث السابقة أن السفر إلى الفضاء لديه القدرة على تغيير شكل ووظيفة دماغ البالغين.

من خلال مشروع مشترك بين وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) و Roscosmos ، د. من جامعة أنتويرب. يقوم فريق دولي من الباحثين بقيادة فلوريس وييتس بدراسة أدمغة البشر وهم يذهبون إلى الفضاء.

استكشف Wuyts وزملاؤه ، لأول مرة ، التغيرات الهيكلية في الدماغ بعد السفر إلى الفضاء على مستوى مسارات المادة البيضاء في أعماق الدماغ.

تشير المادة البيضاء إلى أجزاء الدماغ المسؤولة عن الاتصال بين المادة الرمادية والجسم وبين مناطق المادة الرمادية المختلفة. باختصار ، المادة البيضاء هي قناة الاتصال في الدماغ ، والمادة الرمادية التي تتم فيها معالجة المعلومات.

تعلم الدماغ

لدراسة بنية ووظيفة الدماغ بعد السفر إلى الفضاء ، استخدم الباحثون تقنية تصوير الدماغ تسمى الألياف الضوئية.

أوضح وودز: “توفر تقنية السحب بالألياف نوعًا من مخطط الأسلاك للدماغ. وكانت دراستنا أول من استخدم هذه الطريقة بالذات لاكتشاف التغيرات في بنية الدماغ بعد السفر إلى الفضاء”.

تلقت الأوزان وطاقمه فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي (dMRI) المنتشرة لـ 12 رائد فضاء من الذكور قبل وبعد رحلاتهم الفضائية. بعد سبعة أشهر من السفر إلى الفضاء ، قاموا أيضًا بجمع ثماني فحوصات متابعة. قضى رواد الفضاء جميعًا 172 يومًا في المتوسط ​​في مهمات طويلة.

وجد الباحثون دليلاً على مفهوم “الدماغ المتعلم”. بمعنى آخر ، مستوى المرونة العصبية التي يحتاجها الدماغ للتكيف مع السفر إلى الفضاء. قال أندريه دوروشين ، المؤلف الأول في جامعة دريكسيل: “وجدنا تغيرات في الروابط العصبية بين عدة مناطق حركية في الدماغ”. “المناطق الحركية هي مراكز الدماغ ، حيث يتم بدء أوامر الحركات. عند الوزن ، يجب على رائد الفضاء تغيير تقنياته الحركية بشكل جذري مقارنة بالأرض. في الواقع ، تظهر دراستنا أن أدمغتهم قد تم تعديلها.”

بعد سبعة أشهر من العودة إلى الأرض ، كشفت فحوصات المتابعة أن هذه التغييرات لا تزال مرئية.

وتابع ويتس: “من الدراسات السابقة ، نعلم أن هذه المناطق الحركية تظهر علامات على التكيف بعد السفر إلى الفضاء. والآن ، لدينا أول مؤشر على أن هذا ينعكس في مستوى الروابط بين تلك المناطق”.

وجد المؤلفون أيضًا تفسيرًا لتغيرات الدماغ التشريحية التي لوحظت بعد السفر إلى الفضاء.

“اعتقدنا في البداية أننا اكتشفنا تغييرات الجسم الثفني، وهو الطريق السريع المركزي الذي يربط نصفي الدماغ “. الجسم الثفني حدود بطينات الدماغ هي شبكة اتصالات من الغرف المليئة بالسوائل ، والتي تتوسع بسبب السفر في الفضاء.

“التغييرات الهيكلية التي اكتشفناها في البداية الجسم الثفني وقال وودز إنها في الواقع سببها تضخم البطينين ، مما يؤدي إلى تغييرات تشريحية في الأنسجة العصبية المجاورة. هذا يضع النتائج في منظور مختلف.

مستقبل أبحاث السفر إلى الفضاء

توضح هذه الدراسة الحاجة إلى فهم كيفية تأثير السفر إلى الفضاء على أجسامنا ، خاصة من خلال البحث طويل المدى حول التأثيرات على الدماغ البشري. توجد حاليًا إجراءات مضادة لفقدان العضلات والعظام مثل ممارسة الرياضة لمدة ساعتين على الأقل يوميًا. قد تقدم الأبحاث المستقبلية دليلاً على أن الإجراءات المضادة ضرورية للدماغ.

“تعطينا هذه الاكتشافات أجزاء إضافية من اللغز بأكمله. نظرًا لأن هذا البحث رائد جدًا ، فإننا لا نعرف حتى الآن كيف سيبدو اللغز بأكمله. تساهم هذه النتائج في فهمنا العام لما يجري في أدمغة رواد الفضاء. إنها من المهم الحفاظ على هذا البحث باستخدام “، اختتم Wuyts.

ملاحظة: أندريه توروشين ، بن جوريسين ، إيلينا دوميلوفسكايا ، إينا نوسيكوفا ، ليودميكوفا ، إيليكو ، ستيفن لوريس ، فيكتور بتروفيتشيف ، أنجيليك فان أومبيرجين ، جيتكا أنين ، ستيفان سنارت ، بول إم باريزيل ، فالنتين سينيتسين ، بيتر زو يولينبرغ ، كاروليز أوسيب L. Wuyts ، 18 فبراير 20 حدود الدوائر العصبية.
DOI: 10.3389 / fncir.2022.815838