14:41
Без гравитации жидкость вокруг мозга астронавта движется странным образом

Мозг окружен краниоспинальной жидкостью, которая выполняет несколько функций.

Экипаж 62-й экспедиции из трех человек — Олег Скрипочка, Джессика Меир и Эндрю Морган — позируют вместе в футболках с нашивками миссии на Международной космической станции в феврале. 7, 2020.

(Изображение: © NASA)

Жидкость вокруг головного мозга перераспределяется в черепе во время космического полета, выяснили ученые в ходе нового исследования 11 космонавтов, побывавших на Международной космической станции (МКС).

Исследование, которое подтверждает предыдущие выводы о влиянии микрогравитации на человеческий мозг, было проведено Стивеном Джиллингсом, докторантом лаборатории равновесных исследований и аэрокосмической промышленности (LEIA) Антверпенского университета в Бельгии. Ранее Джиллингс был соавтором двух исследований, в которых изучалось влияние космических полетов на мозг российских космонавтов, а недавно Джиллингс взял на себя аналитический штурвал для дальнейшего изучения этой темы.

 Эта иллюстрация взята из исследования мозга космонавта, проведенного Стивеном Джиллингсом из Университета Антверпена. В сентябре 2020 года Джиллингс и его команда опубликовали результаты, подтверждающие ранее сделанные выводы о влиянии космических полетов на распределение краниоспинальной жидкости вокруг мозга. Нижняя часть мозга была окружена большим количеством этой жидкости, чем верхняя. Это, вероятно, признак того, что космический полет вызвал смещение мозга вверх в черепе. (Image credit: Steven Jillings/Ben Jeurissen/Mrtrix 3)

Джиллингс заинтересовался влиянием космических полетов на человеческий мозг с помощью своего научного руководителя Флориса Уайтса, который имеет опыт изучения вестибулярной системы — набора органов чувств во внутреннем ухе, отвечающих за равновесие и пространственную ориентацию.

В 2009 году Вуйтс написал предложение сделать МРТ 11 космонавтам из Роскосмоса, чтобы изучить нейропластичность мозга, или способность мозга приспосабливаться к новым условиям. Эта работа началась в 2013 году, а Джиллингс присоединился к ней в 2016 году. Новый анализ был основан на наблюдениях за мозгом космонавтов, которые начались в 2017 году, и к этому времени у исследователей было достаточно данных, чтобы провести формальную статистическую проверку. Джиллингс в первую очередь проанализировал и интерпретировал данные для этого исследования.

Человеческое тело устроено так , чтобы функционировать под действием земного притяжения, и многие его части эволюционировали, чтобы реагировать на это нисходящее притяжение. Эти биологические системы меняются, когда люди (и другие млекопитающие) проводят длительный период времени на орбите, где микрогравитационная среда вызывает ощущение невесомости.

На поверхности Земли жидкий и гелеобразный материал в нашем теле реагирует на гравитацию способами, которые важны для нашего повседневного функционирования. Одно место, где это происходит, находится в органе отолита, части вестибулярной системы.

Отолит, находящийся внутри внутреннего уха, помогает мозгу получать информацию, которая говорит ему, как ориентирована голова. Он состоит из крошечных кристаллических структур, называемых отокониями, которые лежат плашмя поверх геля во внутреннем ухе.

Когда голова совершает такое движение, как наклон к одному плечу, гравитация тянет кристаллы отоконии вниз по волосам во внутреннем ухе, посылая сигнал в мозг, что голова наклонилась. Но в условиях микрогравитации гравитационного притяжения недостаточно, чтобы сообщить мозгу об изменении положения головы. Первые несколько дней пребывания в космосе дезориентируют членов космического экипажа, а длительное воздействие микрогравитации означает, что им требуется период адаптации к гравитации, когда они возвращаются на Землю.

Джиллингс и его команда обнаружили, что во время космического полета жидкость вокруг мозга и позвоночника движется не так, как на Земле. Эта новая работа обнаружила, что космонавты, которые отслужили шесть месяцев на МКС, испытали смещение своего мозга вверх, и что жидкость, найденная вокруг мозга и позвоночника, перераспределилась в результате пребывания в условиях микрогравитации.

"Спинномозговая жидкость - это вся жидкость, которая проходит вокруг вашего головного и спинного мозга; она окружает его", - сказал Джиллингс Space.com " [жидкость] имеет множество функций, но тот факт, что она находится вокруг вашего мозга, также помогает [когда вы] ударяетесь головой. Он действует как буферное пространство [так], что вы не сразу попадаете в свою мозговую ткань."

В дополнение к амортизации мозга, спинномозговая жидкость также помогает очистить отходы из органа разума. И в телах космонавтов, наблюдавшихся в этом исследовании, эта жидкость, казалось, собиралась около нижней части мозга после того, как они вернулись из космоса. Это говорит о том, что мозг поднялся. Однако это временно и обратимо, так как последующее сканирование показало, что мозг почти полностью вернулся к тому, как он выглядел при предполетном сканировании.

Исследование подтвердило то, что было обнаружено ранее, а именно, что открытые структуры, расположенные глубоко внутри мозга, где вырабатывается спинномозговая жидкость, называемые желудочками, расширяются в пространстве. И эта новая работа обнаружила, что, хотя желудочки действительно сокращались между послеполетными экзаменами и последующими экзаменами через 7 месяцев, внутри желудочков космонавтов было все еще больше спинномозговой жидкости, чем до их выхода в космос.

Исследователи увидели, что существует действительно препятствие нормальной циркуляции этой жидкости. И хотя это, по-видимому, не влияет на давление внутри черепа, это нарушение нормальной циркуляции краниоспинальной жидкости может быть причиной того, что обычно некоторые члены экипажа испытывают нечеткое зрение во время и после космического полета.

Джиллингс сказала: Space.com что использование различных методов МРТ в будущих исследованиях может помочь ученым собрать еще больше информации о мозге в космосе, например, вызывает ли космический полет какие-либо структурные изменения в самом мозге.

Исследование джиллингса финансировалось Европейским космическим агентством и осуществляется в сотрудничестве с Институтом биомедицинских проблем Российской академии наук. Исследование подробно описано в статье, опубликованной в сентябре. 4 в журнале Science Advances.

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Введение в тантру


Глaвнaя грoбницa


Что Происходит При Сердечном Приступе

Категория: Космос / Планеты / Технологии | Просмотров: 111 | Добавил: admin | Теги: внутреннее ухо, спинномозговая жидкость, Жидкость, эта, Международная Космическая Станция, космический полет, нормальная циркуляция, мозг, Ваш мозг, нижняя часть мозга, Без гравитации жидкость вокруг мозг, человеческий мозг, вестибулярная система, Полет | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar