研究称,长期太空飞行可能会永久增加宇航员的大脑体积
根据一项新的研究,研究人员已经确定了长期太空飞行任务中宇航员大脑中以前未知的变化。
国际空间站上的这些长期太空飞行任务提供了许多了解太空如何影响人体的方法,所有这些都可以帮助美国宇航局及其宇航员更好地为未来更长时间的任务做准备。
目前在空间站停留六个月的计划将让位于更长时间的停留。美国宇航局的【阿尔特(300825)、股吧】弥斯计划将在2024年前让人类重返月球,并最终让他们登陆火星表面。
这项新的研究表明,长期的太空飞行会永久性地引起大脑体积的变化,并使脑垂体变形。脑垂体,也被称为“主腺”,是位于头骨底部的一个微小结构,负责人体内多个腺体的功能。
这项研究发表在周二的《放射学》杂志上。
在空间站执行长期任务的宇航员抱怨美国宇航局称之为航天飞行相关的神经眼综合征。
宇航员在没有重力的情况下承受的血液向头部的转移给头部带来了更大的压力。这已经导致一半以上在空间站呆过的宇航员出现视力问题。
返回地球后,对宇航员的评估显示,连接眼睛和大脑的视神经肿胀,视网膜出血,视网膜上有蓬松的白斑,以及眼睛结构的其他变化。
多项研究都集中在这一现象上,以及如何缓解宇航员的这一现象,以及探测太空飞行引起的大脑其他可能的变化。
休斯顿德克萨斯大学健康科学中心的拉里·克莱默博士是这项研究的主要作者,他说:“当你处于微重力状态时,像静脉血这样的液体不再汇集到你的下肢,而是重新分布到头部。”。“液体向头部的移动可能是导致我们观察到的眼睛和颅内腔变化的机制之一。”
11名宇航员——10名男性和1名女性——同意在空间站长期太空飞行任务前后参与这项研究。他们在飞行前接受了脑部核磁共振检查,一天后返回,然后在接下来的一年里又接受了几次。
根据这项研究,五名宇航员有过太空飞行经验,六名没有。宇航员在太空中的平均时间为171天。
研究人员注意到宇航员的大脑和脑脊液体积扩大并增加了2%。脑脊液可以在脊髓及其周围,以及大脑的空腔中找到。这些液体丰富并保护大脑。
长期太空飞行前后宇航员大脑的对比显示了大脑体积的扩大。
航天飞行一年后,这种增长仍然存在,这使研究人员相信这种变化是永久性的。
克雷默说:“我们发现,从飞行前到飞行后,大脑的白质体积显著增加,这是以前没有人真正发现的。”。"事实上,脑白质的膨胀是飞行后大脑和脑脊液总量增加最多的原因."
研究中六名宇航员的脑垂体也显示出变形的迹象,可能是对头骨内部压力的反应。
克莱默博士说:“我们发现,飞行后垂体会降低高度,并且比飞行前更小。”。“此外,宇航员在没有经历过微重力的情况下,脑垂体的圆顶主要是凸起的,但在飞行后显示出扁平或凹陷的迹象。这种变形与暴露于颅内高压是一致的。”
飞行后分析也显示宇航员的侧脑室体积增加了。这些是大脑中含有脑脊液的区域。他们将这一变化与长时间卧床休息的病人进行了比较。
他们还注意到通过连接大脑中心四个充满液体的空腔的小通道的脑脊液流速加快。它与脑积水患者相似,脑积水患者的腔异常大。脑积水患者可能患有痴呆症、行走困难或膀胱控制问题——这些都与宇航员无关。
此前与太空飞行相关的问题,如骨骼和肌肉的损失,已经在空间站得到缓解,增加了锻炼设备,并建议宇航员每天至少锻炼两个小时。
研究人员还试图找到对抗液体转移和头部压力的对策。其中一个包括空间站上的一套服装,它利用压力将液体吸回下肢。另一个可能的想法是一个可以制造人工重力的离心机。
研究人员承认,除其他限制因素外,他们的研究只包括少数宇航员,还需要更多的研究。
克莱默博士说:“如果我们能够更好地理解导致宇航员心室增大的机制,并制定出合适的对策,那么这些发现中的一些可能会对患有正常压力脑积水和其他相关疾病的患者有所裨益。”。
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