Жизнь на МКС изменила мозг космонавтов

Российские и европейские ученые проследили за тем, как длительная жизнь на борту Международной космической станции (МКС) повлияла на устройство мозга космонавтов. Ученые нашли небольшие временные изменения в количестве белого и серого вещества в передней и задней части мозга. Через семь месяцев после возвращения на Землю эти изменения практически полностью исчезли, пишут ученые в научном журнале Science Advances.

"Мы впервые проследили за тем, как к жизни в космосе приспосабливаются центры движения и другие регионы мозга. Оказалось, что они наращивают объем белого вещества и меняют характер связей между нервными клетками. Вдобавок мы нашли новые свидетельства того, что изменения в форме и структуре мозга связаны с тем, как спинномозговая жидкость ведет себя в условиях невесомости", – пишут исследователи.

Ученые уже много лет исследуют, как жизнь в космосе влияет на здоровье и работу иммунной системы людей и животных. К примеру, четыре года назад они выяснили, почему у космонавтов в невесомости возникают проблемы со зрением, а также узнали, что заставляло астронавтов падать и терять равновесие на Луне.

Недавно ученые выяснили, что долгие полеты в космос необратимо ослабляют мускулы спины и ведут к округлению сердца. Опыты на животных также показали, что полет к Марсу может негативно повлиять на психику и умственные способности астронавтов из-за того, как космические лучи воздействуют на клетки мозга.

Группа космических медиков из России и Европы под руководством научного сотрудника Антверпенского университета (Бельгия) Бена Йериссена впервые проследила за тем, как долговременные экспедиции на МКС влияли на микро- и макроструктуру мозга космонавтов.

В этом исследовании участвовали девять членов экипажа МКС, которые согласились пройти обследование до полета и после возвращения на Землю. Космонавтов исследовали с помощью обычных магнитно-резонансных томографов и их диффузной разновидности, которая может напрямую замерять то, как изменилась структура мозга в каждом трехмерном "пикселе" получаемой ими картинки.

Мозг, глаза и космос

Благодаря этому медики впервые проследили за тем, какие небольшие изменения в структуре мозга привели к серьезным сдвигам в его работе и форме, открытым ранее при помощи обычных систем МРТ. В частности, ученые обнаружили, что после нахождения на МКС количество белой материи и ее распределение по мозгу космонавтов заметно изменилось.

Больше всего эти изменения затронули мозжечок и передние области мозга, в том числе боковую борозду и передние височные и глазнично-лобные доли коры, где количество белого вещества значительно выросло, а также центральную борозду и верхнюю лобную кору, где произошло обратное.

В целом белого вещества стало больше в передней части мозга и меньше – в задних его регионах. Ученые связывают это с тем, что центры движения и другие области нервной системы адаптируются к перемещениям и навигации в условиях невесомости и с тем, что скопления спинномозговой жидкости в мозге перераспределяются, "всплывая".

При этом Йериссен и его коллеги не заметили, чтобы нервная ткань дегенерировала или в структуре мозга появлялись необратимые изменения. Большая часть этих аномалий, за исключением сдвигов в размерах центральной борозды, полностью исчезла примерно через семь месяцев после возвращения на Землю.

Вдобавок ученые выяснили возможную причину того, почему у многих астронавтов и космонавтов во время полета и после возвращения на Землю ухудшается зрение. Их результаты показывают, что эта проблема связана с увеличением объемов желудочков мозга – особых полостей, где скапливается спинномозговая жидкость.

Подобное открытие стало неожиданностью для исследователей, так как результаты предыдущих исследований указывали на то, что причиной проблем со зрением были изменения в давлении и положении нервов внутри глаз, а не с аномалиями в других областях мозга. Понять, какая из двух теорий ближе к истине, помогут следующие наблюдения, надеются Йериссен и его коллеги.