Astronotların beyinleri uzay görevleri sırasında “yeniden bağlandı”

Yeni bir çalışma yayınlandı Sinir devrelerindeki sınırlar Analiz eden ilk kişidir. Beyinde meydana gelen yapısal bağlantı, uzun süreli bir uzay uçuşundan sonra değişir. Sonuçlar, duyusal yollar gibi birçok beyaz cevher yolunda mikro yapıda önemli değişiklikler olduğunu göstermektedir. Çalışma, insan uzay araştırmaları sırasında tüm beyin değişiklikleri yelpazesine yönelik gelecekteki araştırmaların temelini oluşturabilir.

Beynimiz, hayatımız boyunca yapı ve işlev olarak değişebilir ve uyum sağlayabilir. İnsan uzay araştırmalarının yeni zirvelere ulaşmasıyla, uzay uçuşunun insan beyni üzerindeki etkilerini anlamak çok önemlidir. Önceki araştırmalar, uzay uçuşunun yetişkin bir beynin görünümünü ve işlevini değiştirme potansiyeline sahip olduğunu göstermişti.

Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve Roscosmos arasındaki ortak bir proje aracılığıyla, Antwerp Üniversitesi’nden Dr. Floris Wittes liderliğindeki uluslararası araştırmacılardan oluşan bir ekip, uzayda seyahat eden insanların beyinlerini inceledi.

Wuyts ve meslektaşları, uzay uçuşundan sonra beyindeki yapısal değişiklikleri ilk kez, beynin derinlerindeki beyaz madde yolları seviyesinde araştırdılar.

Beyaz madde, gri madde ile vücut arasındaki ve farklı gri madde bölgeleri arasındaki iletişimden sorumlu beyin bölümlerini ifade eder. Kısacası, beyaz madde beynin iletişim kanalıdır ve gri madde bilginin işlendiği yerdir.

eğitimli beyin

Araştırmacılar, uzay uçuşundan sonra beyin yapısını ve işlevini incelemek için fiber optik adı verilen bir beyin görüntüleme teknolojisi kullandılar.

Yolu liflerle görüntülemek, beynin bir tür bağlantı şemasını verir. Yates, çalışmamızın uzay uçuşundan sonra beyin yapısındaki değişiklikleri tespit etmek için bu özel yöntemi kullanan ilk çalışma olduğunu açıkladı.

Wuyts ve ekibi, uzay uçuşlarından hemen önce ve sonra 12 erkek astronotun yayılma manyetik rezonans görüntüleme (dMRI) taramalarını elde etti. Ayrıca, uzay uçuşunun yedi ayı boyunca sekiz takip taraması topladılar. Astronotların tümü, ortalama uzunluğu 172 gün olan uzun süreli görevlere katıldı.

Araştırmacılar “öğrenilmiş beyin” kavramına dair kanıtlar buldular. Başka bir deyişle, nöroplastisite seviyesi uzay uçuşuna uyum sağlamalıdır. Drexel Üniversitesi’nden ilk yazar Andrei Doroshin, “Beyindeki çeşitli motor alanlar arasındaki nöral bağlantılarda değişiklikler bulduk” dedi. “Motor alanlar, hareket emirlerinin başlatıldığı beynin merkezleridir. Ağırlıksızlık durumunda, astronotun hareket stratejilerini Dünya’ya kıyasla radikal bir şekilde uyarlaması gerekir. Çalışmamız, deyim yerindeyse beyinlerinin yeniden kablolandığını gösteriyor.”

Takip muayeneleri, Dünya’ya döndükten yedi ay sonra bu değişikliklerin hala görünür olduğunu ortaya koydu.

Wuyts, “Önceki çalışmalardan, bu motor bölgelerin uzay uçuşundan sonra adaptasyon belirtileri gösterdiğini biliyoruz. Şimdi, bunun bu bölgeler arasındaki bağlantıların düzeyine de yansıdığına dair ilk göstergeye sahibiz,” diye devam etti Wuyts.

Yazarlar ayrıca uzay uçuşundan sonra gözlemlenen anatomik beyin kaymaları için bir açıklama buldular.

“Başlangıçta değişiklikler tespit ettiğimizi düşündük. korpus kallozumBeynin iki yarım küresini birbirine bağlayan merkezi otoyol,” diye açıkladı Wyatt korpus kallozum Bunlar, uzay yolculuğu nedeniyle genişleyen, sıvı dolu odalardan oluşan bağlantılı bir ağ olan beynin ventriküllerini sınırlar.

“Başlangıçta bulduğumuz yapısal değişiklikler korpus kallozum Wuyts, “Aslında, komşu sinir dokusunun anatomik kaymalarına neden olan ventriküllerin genişlemesinden kaynaklanıyor” dedi. “Başlangıçta beyinde gerçek yapısal değişiklikler olduğu düşünüldüğünde, sadece şekil değişikliklerini fark ederiz. Bu, sonuçlara farklı bir bakış açısı getiriyor. “

Uzay uçuşu araştırmasının geleceği

Çalışma, uzay uçuşlarının vücudumuzu nasıl etkilediğini, özellikle insan beyni üzerindeki etkileri üzerine uzun vadeli araştırmalar yoluyla anlama ihtiyacını ortaya koyuyor. Günde en az iki saat egzersiz yapmak gibi kas ve kemik kaybı için mevcut önlemler mevcuttur. Gelecekteki araştırmalar, beyin için karşı önlemlerin gerekli olduğuna dair kanıt sağlayabilir.

“Bu sonuçlar bize tüm bulmacanın ek parçalarını veriyor. Bu araştırma çok çığır açıcı olduğundan, tüm bulmacanın nasıl görüneceğini henüz bilmiyoruz. Bu sonuçlar, beyinlerinde neler olup bittiğine dair genel anlayışımıza katkıda bulunuyor. uzay yolcuları.Uzay uçuşunun neden olduğu beyin değişikliklerini farklı perspektiflerden araştıran ve farklı teknikler kullanan bu Araştırma hattını korumak esastır.

Referans: Andrei Doroshin, Stephen Gillings, Ben Goresin, Elena Tomilovskaya, Ekaterina Pechenkova, Inna Nosikova, Alina Rumchiskaya, Lyudmila Litvinova, Ilya Rukavishnikov, Chloe Kathuen ve Jan Siberis tarafından “Uzun süreli bir uzay uçuşundan sonra uzay yolcularında beyin bağlantısı değişiyor” , Viktor Petrovichev, Angelique van Ombergen, Jitka Anen, Stefan Sonnaert, Paul M. Parzel, Valentin Sinitsyn, Peter zu Jullenberg, Karol Osipovich ve Floris L. Yates, 18 Şubat 2022, Sinir devrelerindeki sınırlar.
DOI: 10.3389 / fncir.2022.815838