Головний мозок – найскладніший та до кінця не вивчений людський орган. Протягом всього життя він змінюється, адаптуючись до поточних умов існування людини. Виникають і зникають зв’язки між нейронами, форуються моторні навички, фіксується і проявляється в вигляді спогадів сприйнята інформація.
Зараз, коли людина активно освоює космічний простір, особливо актуальним стає вивчення впливу на мозок умов космічного польоту, в першу чергу – тривалої дії мікрогравітації.
Вченим уже давно відомо, що після тривалого космічного польоту змінюється як вища нервова діяльність, за яку відповідає кора головного мозку, так і більш “глибинні” відділи мозку, що відповідають за роботу організму в цілому.
В рамках спільного проекту Європейського космічного агентства (ЄКА) та “Роскосмосу” група міжнародних дослідників під керівництвом доктора Флоріса Вуйтса з Університету Антверпена вперше дослідила структурні зміни, що відбуваються внаслідок тривалого космічного польоту на рівні трактів білої речовини “глибокого” мозку.
Ця структура, що здійснює зв’язок між сірою речовиною і глибинними відділами мозку, забезпечує для мозку його функціональну цілісність.
В процесі дослідження була вперше застосована техніка візуалізації будови та роботи мозку, яка називається трактографією волокон.
Трактографія волокон дає свого роду провідникову схему мозку. Наше дослідження – перше, в якому використовується цей специфічний метод для виявлення змін в структурі мозку після космічного польоту
Флоріс Вуйтс
В рамках дослідження були отримані та вивчені 12 дифузних МРТ-сканів (dMRI) чоловіків-космонавтів до і відразу після їх космічних польотів, а також 8 сканів, виконаних через 7 місяців після польоту. Всі космонавти брали участь в тривалих польотах з середньою тривалістю 172 доби.
В результаті досліджень було виявлено, що мозок адаптується до умов космічного польоту, змінюючи свою структуру. В першу чергу зміни зачіпають зони, які відповідають за рухи тіла. В умовах невагомості виникають моторні навички, які кардинально відрізняються від необхідних для прямоходіння в умовах земної гравітації. Внаслідок цього мозок, за словами дослідників, “перепрограмується” для формування навичок, необхідних для рухів у невагомості. Ці зміни залишаються видимими навіть через сім місяців після повернення до земних умов.
Нове дослідження не лише підтвердило більш ранні спостереження, що свідчать про зміни в окремих областях мозку, але й вперше довело вплив умов космічного польоту на характер взаємозв’язків між ними.
Але тривалі космічні польоти впливають на мозок не лише опосередковано, шляхом зміни його структури під дією навчання. Також істотним є прямий вплив невагомості на деякі відділи мозку.
Структурні зміни, що ми виявили в мозолистому тілі, насправді викликані розширення шлуночків, яке викликає анатомічні зсуви прилягаючої нервової тканини
Флоріс Вуйтс
Нове дослідження дозволяє зрозуміти, наскільки описані явища зворотні, а також оцінити їх згубність для організму в довготривалій перспективі. Також воно допоможе виробити ряд контрзаходів, спрямованих на зменшення впливу умов тривалого космічного польоту на головний мозок. Дані контрзаходи, судячи з усього, повинні застосовуватися на борту космічних кораблів поряд з фізичними вправами, спрямованими на запобігання втрати м’язової та кісткової маси.
Ці результати дають нам додаткові шматочки всієї головоломки. Оскільки це дослідження надзвичайно новаторське, ми ще не знаємо, який вигляд матиме вся головоломка. Ці результати сприяють нашому загальному розумінню того, що відбувається в мозку космічних мандрівників. Надзвичайно важливо підтримувати цей напрямок досліджень, вивчаючи вплив космічних польотів на роботу головного мозку з різних точок зору та з використанням різних методів.
Флоріс Вуйтс