В университете Мичигана (University of Michigan) ученые исследуют, каким образом космические полеты влияют на здоровье астронавтов. Для этого сотрудники университета обследовали 26 человек с применением структурной магнитно-резонансной томографии.
Участники исследования, 12 из которых проводят в космосе по 2 недели, а 14 – от полугода и выше, прошли процедуру перед полетом и после него. Данные МРТ показали, что в структуре мозга астронавтов происходят изменения, которые зависят от длительности пребывания на орбите.
Возможно, работа американских специалистов – первая, посвященная структурным изменениям в мозге человека, которые происходят во время полета в космосе. Ученые отметили, что объем серого вещества мозга увеличивался или уменьшался в различных регионах мозга, и степень изменений варьировала в зависимости от времени, в течение которого люди отсутствовали на Земле. Ведущий исследователь, профессор кинезиологии и психологии Рашель Сейдлер (Rachael Seidler), отметила, что большое снижение объема серого вещества можно объяснить перераспределением спинномозговой жидкости – в космосе она, как и другие жидкости, не течет вниз под воздействием гравитации (из-за этого лица космонавтов часто кажутся отекшими).
Напротив, увеличение объема наблюдалось в тех регионах мозга, которые отвечали за движения ног и обработку поступавших от нижних конечностей сигналов. Скорее всего, по мнению исследователей, это связано с тем, что мозг изучает, каким образом нужно передвигаться в условиях малой гравитации. Эти изменения были сильнее выражены у астронавтов, проводящих в космосе более длительное время, так как их мозг постоянно находился в состоянии изучения и адаптации. Рашель Сейдлер подчеркнула, что в космосе мозг проявляет исключительную нейропластичность.
Точная природа изменений пока не известна, однако ученые считают, что их исследование может быть полезно для таких категорий пациентов, как те, кто вынужден длительное время оставаться в постели, а также для страдающих гидроцефалией, при которой спинномозговая жидкость скапливается в желудочках мозга, и человек постоянно ощущает давление. Профессор пояснила, что после таких длительных изменений, как те, что происходят во время космического полета, мозг возвращается к нормальному состоянию, но механизмы, которые в нем при этом работают, могут стать другими.
Еще одно исследование на тему изменений, которые происходят в человеческом организме во время нахождения в космосе, ведется в NASA. В рамках научной работы специалисты сравнивают людей, побывавших в космосе, с их близнецами, выявляя разницу в состоянии их организмов. Так, 23 января с орбиты вернулся Скотт Келли (Scott Kelly), который провел почти год на Международной космической станции. Скотт и его брат Марк (Mark) – однояйцевые близнецы. Марк также раньше был астронавтом, но теперь он уже на пенсии, а Скотт продолжает полеты. Десять исследователей взяли пробы биоматериала у обоих близнецов до, во время и после миссии Скотта на МКС и изучают их, чтобы понять, как дополнительное время в космосе влияет на организм. Работа далека от завершения, но некоторые промежуточные результаты уже имеются.
Так, уровень воспаления у Скотта был выше, чем у его близнеца. У Марка при этом в организме выше была концентрация индол-3-пропионовой кислоты, которая помогает поддерживать уровень сахара после еды и работает как антиоксидант. Во время пребывания в космосе у Скотта удлинились теломеры в белых кровяных клетках – однако на Земле они снова начали укорачиваться. Отрицательное влияние год в космосе оказал на когнитивные функции Скотта – он стал чуть медленнее справляться с тестами, и точность выполнения заданий также снизилась. Специалисты сообщали и о других различиях, в частности, в микрофлоре кишечника, однако полный отчет будет готов не раньше июня 2017 года.