Что происходит с мозгом в невесомости?

Узнаем с какими трудностями придется столкнуться космонавтам при полете на Марс и как NASA пытается их решить.

NASA взяло на себя обязательство отправить людей на Марс к 2030-м годам. Эта амбициозное путишествие займет от трех до шести месяцев, и ожидается, что экипажи останутся на красной планете на срок до двух лет, прежде чем положение планет позволит вернуться домой. Это означает, что космонавты должны жить с уменьшенной (микро) гравитацией около трех лет, что значительно превышает текущий рекорд 438 дней в космосе, поставленный российским космонавтом Валерием Поляковым.

Мозг в космосе

Во время первых космических путешествий, ученые упорно работали над тем, чтобы преодолеть силу тяжести. Сегодня гравитация остается на повестке дня, но на этот раз нас больше интересует, как пониженная гравитация влияет на здоровье космонавтов, особенно на их мозг. В конце концов, мы эволюционировали, чтобы существовать в земной гравитации, а не в невесомости или в микрогравитации Марса.

Как человеческий мозг справляется с микрогравитацией? Плохо, хотя информация об этом ограничена. Это удивительно, поскольку мы знаем, что лица космонавтов становятся красными и раздутыми во время нахождения в невесомости - явление, ласково называют  «эффект Чарли Брауна» или «синдром опухшей головы». Это происходит из-за жидкости, состоящей в основном из крови (клеток и плазмы) и спинномозговой жидкости, смещающихся к голове, что приводит к опуханию лиц и утоньщению ног.

Эти движения жидкости приводят к головным болям и тошноте, помутнению зрения из-за увеличения давления. В НАСА считают, что этот синдром является главным риском для здоровья любой миссии на Марс и выясняют, что вызывает его, и как его предотвратить.

Некоторые части мозга получают слишком много крови, потому что в крови накапливается оксид азота - невидимая молекула. Это расслабляет артерии, снабжающие мозг кровью. В результате этого увеличения  кровоснабжения гематоэнцефалический барьер - «амортизатор» мозга - может перегрузится. 
 
Точно так же выглядит река с переполняющимися берегами. Конечным результатом является то, что недостаточное количество кислорода поступает в мозг. Это серьезная проблема, которая может объяснить, почему происходит помутнение зрения, а также влияние на другие навыки, включая когнитивную гибкость космонавтов ( то как они думают, концентрируются, рассуждают и двигаются).

Чтобы решить проблему, были проведены эксперименты по моделированию невесомости в специальном самолете,  по прозвищу «рвотная комета».

Поднимаясь, а затем снижаясь, этот самолет выполняет до 30 таких «парабол» в одном полете, чтобы имитировать чувство невесомости. 

Восемь добровольцев совершали один рейс в течение четырех дней. Им измеряли кровоток в разных артериях, которые снабжают мозг с помощью портативного доплеровского ультразвука, который работает по принципу отражения высокочастотных звуковых волн от циркулирующих эритроцитов. Также измерялись уровни оксида азота в образцах крови, взятых из вены предплечья, а также другие показатели, которые включали свободные радикалы и специфичные для мозга белки (которые отражают структурное повреждение мозга), которые могли бы рассказать о том, если бы гематоэнцефалический барьер был бы открыт.

Первоначальные данные подтвердили ожидания. Уровни оксидов азота увеличились после повторных сеансов невесомости, и это совпало с увеличением кровотока, особенно через артерии, которые снабжают заднюю часть мозга. 

Эти результаты не только улучшат космические путешествия - они также могут предоставить ценную информацию о том, какие упражнения является хорошей профилактикой для мозга и как она может защитить от деменции и инсульта в обычной жизни. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet