Laikas, praleistas nesvarumo būsenoje kosmose, gali turėti dramatišką poveikį žmogaus organizmui. Mokslininkai visai neseniai atskleidė dar vieną įdomų reiškinį, kuris gali padėti paaiškinti, kodėl kai kuriems astronautams sunku prisitaikyti sugrįžus į Žemę.
Paaiškėjo, kad po kelių savaičių trukusios misijos kosmose astronautų smegenys patiria išmatuojamus formos pokyčius. Ilgesnių skrydžių atveju šie pakitimai gali išlikti bent pusę metų.
Šie poslinkiai labai subtilūs – daugiausia keli milimetrai. Tačiau jie ryškiausiai pasireiškia smegenų srityse, atsakingose už pusiausvyrą, kūno padėties jutimą (propriorecepciją) ir sensorimotorinę kontrolę. Manoma, kad būtent dėl to daliai astronautų taip ilgai užtrunka vėl išmokti užtikrintai vaikščioti ir išlaikyti pusiausvyrą Žemės gravitacijoje.
Mokslininkų komanda, vadovaujama Floridos universiteto fiziologės Rachael Seidler, rašo, kad jiems pavyko išsamiai parodyti, kaip po skrydžio į kosmosą ir buvimo analoginėje aplinkoje kinta smegenų padėtis kaukolės viduje. Anot tyrėjų, šie rezultatai yra itin svarbūs siekiant suprasti, kaip kosminiai skrydžiai veikia žmogaus smegenis ir elgesį.
Kai astronautai kurį laiką būna kosmose, jų kūno audiniai labai pastebimai persiskirsto. Nesant gravitacijos, organizmo skysčiai pasiskirsto tolygiau, ypač viršutinėje kūno dalyje.
Šis reiškinys nėra pavojingas pats savaime, tačiau jis keičia tai, kaip smegenys „įsitaiso“ kaukolės viduje. Ankstesni tyrimai parodė, kad po skrydžio į kosmosą smegenų masės centras palyginti su matavimais prieš skrydį pasislenka aukštyn kaukolės atžvilgiu.
Yra ir daugiau užuominų, kad smegenų padėtis gali keistis neįprastais būdais. 2015 m. atliktame tyrime su savanoriais, kurie ilgesnį laiką gulėjo šiek tiek pakreiptoje lovoje, galva nuleista žemyn, siekiant imituoti skysčių persiskirstymą kaip mikrogravitacijoje, taip pat užfiksuota ne tik masės centro, bet ir tam tikrų smegenų regionų tūrio kaita.
Remdamasi šiomis užuominomis, Seidler komanda nusprendė tiksliai išmatuoti ir įvertinti, kas iš tikrųjų vyksta su astronautų smegenimis jiems būnant kosmose.
Tyrime dalyvavo 26 astronautai. Penkiolikai jų smegenų vaizdai buvo atlikti prieš ir po skrydžio specialiai šiam tyrimui, o dar vienuolikos duomenys buvo paimti iš ankstesnių mokslinių publikacijų. Papildomai buvo išanalizuoti ir 24 savanorių, dalyvavusių Europos kosmoso agentūros 60 dienų trukmės pakreiptos lovos (galva žemyn) eksperimente, smegenų matavimai.
Detali analizė parodė, kad skrydžio į kosmosą metu smegenys kaukolės viduje pasislenka aukštyn ir atgal, be to, šiek tiek pakrypsta atgal – tarsi labai nežymiai „apsiverstų“, kas sutampa su ankstesnių tyrimų rezultatais.
Tačiau pasikeitimai nėra vien tik bendras visų smegenų masės poslinkis. Skirtingi smegenų regionai juda skirtingomis kryptimis, todėl tampa akivaizdu, kad pakinta pati smegenų forma. Ryškiausi pokyčiai nustatyti ilgesnių skrydžių metu – astronautų, praleidusių kosmose metus, smegenys galėjo pakisti net 2–3 milimetrais.
Šiuos rezultatus patvirtino ir pakreiptos lovos eksperimento duomenys. Juose matyti, kad smegenų skilveliai – skysčio pripildytos ertmės smegenyse – taip pat pasislenka aukštyn tiek realioje, tiek imituotoje mikrogravitacijoje. Tai leidžia daryti išvadą, jog pagrindinį vaidmenį čia atlieka skysčių persiskirstymas organizme.
Svarbu tai, kad šie pokyčiai nėra siejami su asmenybės, intelekto ar bendrų kognityvinių gebėjimų pasikeitimu. Stipriausiai pakinta sritys, atsakingos už tai, kaip smegenys seka ir suvokia kūno padėtį bei judesius erdvėje.
Didžiausi pakitimai užfiksuoti užpakalinėje salos (insula) žievėje – tai smegenų dalis, atsakinga už pusiausvyros apdorojimą. Tyrimas parodė, kad kuo ryškesni pokyčiai šioje srityje, tuo prastesnė astronautų pusiausvyra sugrįžus į Žemę. Dažnai astronautai pasakoja, kad kelias dienas ar net savaites po nusileidimo jiems sunku išlaikyti stabilumą, o smulkesni sensorimotoriniai gebėjimai atsistato dar lėčiau – per kelis mėnesius.
Jei smegenų formos pokyčiai iš tiesų turi esminės įtakos astronautų atsistatymui po skrydžio, šios žinios gali padėti sukurti efektyvesnes reabilitacijos programas, kurios būtų taikomos iškart sugrįžus į Žemę.
Patys tyrėjai pabrėžia, kad jų darbas ne tik praplečia supratimą apie neuroanatominius pokyčius mikrogravitacijoje, bet ir suteikia konkrečius kiekybinius rodiklius, kuriuos galima naudoti kuriant intervencijas ir optimizuojant atsigavimo strategijas. Tokie sprendimai leistų geriau apsaugoti astronautų sveikatą planuojant būsimas, dar ilgesnes kosmines keliones.
Vis dėlto mokslininkai pažymi, kad sveikatos ir darbingumo pasekmės, kurias sukelia šie smegenų poslinkiai ir deformacijos, dar nėra iki galo aiškios. Reikalingi tolesni tyrimai, kad žmonių kelionės į kosmosą būtų kuo saugesnės ir ilgesnės misijos nekeltų ilgalaikio pavojaus smegenų funkcijai.
