سفرهای فضایی طولانی مدت باعث ایجاد تغییرات برگشت پذیر و مداوم در مغز انسان می شود

هر دو سناریو تغییرات قابل قبول هستند: تغییرات حفظ شده در ارتباطات مغزی ممکن است نشان دهنده یک اثر یادگیری باشد، در حالی که تغییرات گذرا ممکن است نشان دهنده سازگاری حادتر با تغییر سطوح گرانش باشد.

کودکی که یاد می‌گیرد لیوان را روی زمین نیندازد، یا تنیسوری که مسیر توپ ورودی را برای ضربه دقیق پیش‌بینی می‌کند، نمونه‌هایی از این هستند که چگونه مغز قوانین فیزیکی گرانش را برای عملکرد بهینه روی زمین ترکیب می‌کند. فضانوردانی که به فضا می روند در یک محیط بدون وزن زندگی می کنند، جایی که قوانین مغز در مورد گرانش دیگر قابل اجرا نیستند. یک مطالعه جدید بر روی عملکرد مغز در فضانوردان نشان داده است که چگونه سازمان مغز پس از یک مأموریت شش ماهه به ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) تغییر می‌کند و سازگاری لازم برای زندگی در شرایط بی‌وزنی را نشان می‌دهد.

دانشمندان دانشگاه آنتورپ و دانشگاه لیژ دریافته اند که چگونه مغز انسان پس از 6 ماه حضور در فضا، تغییر می کند و با بی وزنی سازگار می شود. برخی از تغییرات ماندگار بودند – حتی پس از 8 ماه بازگشت به زمین. رافائل لیژوا، که به زودی سومین بلژیکی در فضا خواهد بود، اهمیت این تحقیق را تصدیق می کند، “برای آماده سازی نسل جدید فضانوردان برای ماموریت های طولانی تر.”

“این مجموعه داده به اندازه خود شرکت کنندگان آنها خاص است. در سال 2016، ما از نظر تاریخی اولین نفری بودیم که نشان دادیم چگونه پرواز فضایی ممکن است بر عملکرد مغز یک فضانورد منفرد تأثیر بگذارد. چند سال بعد ما اکنون در موقعیت منحصر به فردی هستیم تا مغز فضانوردان بیشتری را بررسی کنیم. دکتر آتنا دمرتزی (موسسه GIGA، دانشگاه لیژ)، ناظر این کار می‌گوید.

نسل جدید فضانوردان

منبع:

جیلینگز، اس. و همکاران (2023) ریزگرانش طولانی مدت باعث ایجاد تغییرات برگشت پذیر و پایدار در اتصال مغزی انسان می شود. زیست شناسی ارتباطات. doi.org/10.1038/s42003-022-04382-w.



منبع

استیون جیلینگز و فلوریس وویتس (دانشگاه) می‌گویند: «ما دریافتیم که اتصال پس از پرواز فضایی در مناطقی که از ادغام انواع مختلف اطلاعات پشتیبانی می‌کنند، تغییر کرده است، نه اینکه هر بار فقط با یک نوع اطلاعات مانند اطلاعات دیداری، شنیداری یا حرکتی سروکار داشته باشیم. علاوه بر این، ما دریافتیم که برخی از این الگوهای ارتباطی تغییر یافته در طول 8 ماه پس از بازگشت به زمین حفظ شده است. در همان زمان، برخی تغییرات مغزی به سطح عملکرد مناطق قبل از مأموریت فضایی بازگشت.

Raphaël Liégeois، دکترای علوم مهندسی (ULiège) با پایان نامه در زمینه علوم اعصاب، فضانورد آینده ESA

مرجع مجله:

محققان از نتایج هیجان‌زده هستند، اگرچه می‌دانند که این تنها گام اول در پیگیری درک ما از تغییرات ارتباطات مغزی پس از سفر فضایی است. به عنوان مثال، ما هنوز باید بررسی کنیم که پیامدهای رفتاری دقیق برای این تغییرات ارتباطی مغز چیست، باید بدانیم که آیا زمان طولانی تری که در فضا سپری می شود ممکن است بر این مشاهدات تأثیر بگذارد و آیا ویژگی های مغز ممکن است در انتخاب فضانوردان آینده یا نظارت بر آنها مفید باشد. در طول و بعد از سفر فضایی

درک تغییرات فیزیولوژیکی و رفتاری ناشی از بی وزنی کلید برنامه ریزی اکتشاف فضایی انسان است. بنابراین، نقشه برداری از تغییرات عملکرد مغز با استفاده از تکنیک های تصویربرداری عصبی همانطور که در این کار انجام شده است، گام مهمی برای آماده سازی نسل جدید فضانوردان برای ماموریت های طولانی تر است.


با همکاری دانشگاه لیژ، تجزیه و تحلیل‌های اخیر از فعالیت مغز در حالت استراحت نشان داد که چگونه اتصال عملکردی، نشانگر چگونگی ارتباط فعالیت در برخی از مناطق مغز با فعالیت در مناطق دیگر، تغییرات در مناطق خاص است.

دانشگاه آنتورپ این پروژه علمی BRAIN-DTI را از طریق آژانس فضایی اروپا رهبری کرده است. داده های تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) از مغز 14 فضانورد قبل و چندین بار پس از ماموریت آنها به فضا گرفته شد. محققان با استفاده از یک تکنیک MRI ویژه، داده‌های مغز فضانوردان را در حالت استراحت جمع‌آوری کردند، بنابراین بدون اینکه آنها درگیر کار خاصی شوند. این روش عملکردی MRI در حالت استراحت، محققان را قادر ساخت تا وضعیت پیش‌فرض مغز را بررسی کنند و دریابند که آیا این وضعیت پس از پرواز فضایی طولانی مدت تغییر می‌کند یا خیر.

اثر یادگیری