Длительное пребывание в условиях невесомости оказывает существенное влияние на структуру и работу головного мозга человека, что может стать серьезным вызовом для будущих межпланетных экспедиций. Новое исследование британских ученых подтвердило, что в отсутствие гравитации мозг начинает адаптироваться к новой среде, перестраивая нейронные связи, отвечающие за движение и ориентацию в пространстве, сообщает BBC.
Эволюция наделила человека способностью адаптироваться к земным условиям, однако космос представляет собой среду, к которой наш организм не готов биологически. Хотя последствия микрогравитации для костей и мышц изучены достаточно хорошо, изменения, происходящие с центральной нервной системой, до недавнего времени оставались малоизученными. Как отмечает летчик-испытатель и астронавт ЕКА Лука Пармитано, физические трансформации организма в космосе ощущаются как полноценная биологическая перестройка. По его словам, наблюдение за этими изменениями в первые недели полета вызывает удивление тем, насколько быстро и эффективно тело начинает подстраиваться под непривычную среду обитания.
Исследовательская группа из Биркбекского колледжа Лондонского университета проанализировала результаты 15 научных работ, охватывающих данные 377 участников, включая астронавтов и добровольцев, проходивших наземные симуляции космических полетов. Результаты, опубликованные в журнале Frontiers in Psychology, указывают на наличие как структурных, так и функциональных изменений в мозге. По словам ведущего автора исследования, профессора когнитивной нейробиологии Элизы Рафаэллы Ферре, ученым удалось идентифицировать целый кластер областей мозга, которые претерпевают адаптацию при исчезновении гравитации. В частности, изменения затрагивают зоны, отвечающие за баланс, контроль движений и мультисенсорную обработку сигналов, включая оперкулум.
Специалисты объясняют это тем, что человеческий мозг фактически строится на восприятии гравитации как постоянного, фундаментального сигнала. Привычные земные действия, такие как подъем чашки кофе, выполняются нами автоматически, так как мозг мгновенно компенсирует воздействие земного притяжения. В условиях микрогравитации эта нейронная автоматика требует времени на перекалибровку. Исследователи подчеркивают, что именно скорость этой «перепрошивки» представляет главную проблему для будущих миссий к Луне или Марсу. Если в условиях МКС астронавты после прибытия имеют возможность постепенно адаптироваться, то в длительных экспедициях экипажу предстоит совершать сложные посадки после многих месяцев полета, когда мозг может оказаться дезориентированным резкой сменой гравитационных условий.
«Вы можете иметь потрясающую ракету, но если вы не способны управлять ею или принимать верные решения из-за сенсомоторных нарушений, это может привести к беде», — предупреждает профессор Ферре.
В качестве потенциальных решений проблемы рассматривается создание космических кораблей с центрифугами для имитации земной гравитации, однако высокая стоимость подобных технологий делает их внедрение затруднительным. Альтернативой могут стать методы нейростимуляции, которые разрабатывают ученые, чтобы помогать мозгу быстрее адаптироваться к изменениям. Несмотря на вызовы, исследователи подчеркивают, что изучение адаптивных механизмов мозга в космосе открывает уникальные возможности для фундаментальной науки, позволяя понять работу сознания способами, недоступными в земных условиях.
Источник: BBC
#Космос #Астронавты #Нейробиология #Медицина #Наука