Медики показали, как меняется мозг астронавтов в длительном полете

В мозге астронавтов, которые провели около полугода в космосе, появляются микроструктурные изменения в белом веществе, и они остаются заметными полгода спустя.

Новое исследование является первым, в котором анализируются структурные изменения связей, которые происходят в мозге после длительного космического полета, отметили авторы работы.

В рамках совместного проекта Европейского космического агентства (ЕКА) и «Роскосмоса» группа международных исследователей под руководством доктора Флориса Уайтса из Университета Антверпена изучает мозг людей, которые отправляются в космос.

Уайтс и его коллеги впервые исследовали структурные изменения в мозге после космического полета на уровне трактов белого вещества глубокого мозга. Белое вещество относится к частям мозга, которые отвечают за связь между серым веществом и телом, а также между различными областями серого вещества. Иными словами, белое вещество — это канал связи мозга, а серое вещество — место, где происходит обработка информации.

Чтобы изучить структуру и функции мозга после космического полета, исследователи использовали технику визуализации мозга, которая называется трактографией волокон.

«Трактография волокон дает своего рода схему проводки мозга. Наше исследование является первым, в котором используется этот конкретный метод для обнаружения изменений в структуре мозга после космического полета», — пояснил Уайтс.

Уайтс и его команда получили диффузионные МРТ-сканы (dMRI) 12 мужчин-космонавтов до и сразу после их космических полетов. Они также сделали восемь последующих сканирований через семь месяцев после космического полета. Все космонавты участвовали в длительных полетах средней продолжительностью 172 дня.

Исследователи нашли подтверждение концепции «наученного мозга». Другими словами, уровень нейропластичности мозга должен адаптироваться к космическому полету.

«Мы обнаружили изменения в нейронных связях между несколькими двигательными областями мозга. В невесомости астронавту необходимо радикально адаптировать свои стратегии движения по сравнению с Землей. Наше исследование показывает, что их мозг, так сказать, перестраивается», — сказал первый автор работы, доктор Андрей Дорошин из Университета Дрекселя.

Последующие сканирования показали, что после семи месяцев возвращения на Землю эти изменения все еще были видны.

«Из предыдущих исследований мы знаем, что эти двигательные области проявляют признаки адаптации после космического полета. Теперь у нас есть первое указание на то, что это также отражается на уровне связей между этими областями», — продолжил Уайтс.

Исследование показало важность понимания того, как космический полет влияет на наше тело, в частности, за счет долгосрочных исследований воздействия на человеческий мозг.

В настоящее время существуют средства против потери мышечной массы и костей, такие как физические упражнения не менее двух часов в день. Будущие исследования могут предоставить доказательства того, что такие же средства необходимы и для мозга.