Először mutatták ki, milyen változásokat okoz az agyban az űrutazás

Nincsen túlélhető és fenntartható jövőnk tudomány nélkül, ahogy nekünk sincsen nélkületek. Támogasd a Qubit munkáját!

Agyi képalkotás segítségével először bizonyították kutatók, milyen hatással van az űrutazás az emberi agyra. A kutatáshoz 11 orosz űrhajós agyáról készült felvételeket elemeztek. A kozmonauták átlagosan mintegy hat hónapot töltöttek az űrben.

Az agyukról készült speciális háromdimenziós MRI-felvételek azt mutatták, hogy a fehér- és a szürkeállomány is megnövekedett három olyan agyi területen, amelyek szorosan kapcsolódnak a mozgás szabályozásához. 

A lemért változások azt is megmutatják, milyen nagyfokú neuroplaszticitás jellemző az agyra, amelyben az idegszövet – ebben az esetben a motoros aktivitást és a mozgást irányító sejtek sokasága – képes magát újraprogramozni a megváltozott terhelésnek megfelelően. Ahogy Steven Jillings, az Antwerpeni Egyetem idegtudós kutatója fogalmazott, „az alkalmazott technológiák segítségével tisztán látszanak a motoros feldolgozásban részt vevő három agyi terület mikrostruktúrájának változásai”.

A Nemzetközi Űrállomásra küldött űrhajósok szervezetét számos különféle hatás terheli, de az egyik legintenzívebb ezek közül a súlytalanság még akkor is, ha amúgy az űrállomás és lakói szilárdan a gravitáció szorításában élnek. A testnek ilyenkor is át kell állítania érzékeit, hogy a szélsőséges környezethez alkalmazkodni tudjon.

A kozmonauták agyáról az átlagosan 171 napig tartó küldetés előtt és után készítettek képeket, valamint a küldetésből való visszatérés után hét hónappal még egyszer. Kiderült, hogy a gerincvelői folyadék, amelyben az agy is fürdik, úgy rendezi át magát a Föld körüli keringés közben, hogy az agy feljebb kerül, közel a koponya tetejéhez. A keringés emellett kitágítja azokat a folyadékkal teli üregeket, amelyeket agykamráknak nevezünk, és amelyeknek egyebek mellett a szerv mechanikai védelmében és a koponyaűri nyomás szabályozásában van szerepük. 

Ez a jelenség összefügghet azzal, hogy az űrben romlik a kozmonauták éleslátása, ezt a jelenséget nevezik Sansnak, avagy űrrepüléssel összefüggő neuro-okuláris szindrómának. Jillingsék kutatása arra utal, hogy a gerincvelői folyadék felgyűlhet a szem mögötti területen, ami előidézheti a közellátás romlását az űrhajósoknál.

Illusztráció: Steven Jillings,Ben Jeurissen, Antwerpeni Egyetem

Az agyi felvételek mikrostrukturális elváltozásokat mutattak ki egyfelől az elsődleges motoros kéregben, amely az izmokat mozgatja, a kisagyban (cerebellum – a fenti képen zölddel ábrázolva), amely a finommozgásokban játszik szerepet, illetve a törzsdúcban (bazális ganglion – a fenti képen barna szín jelöli), amely a mozgás elindításához kell. E változások közül némelyik még az űrutazás után hét hónappal is megmutatkozott.

Floris Wuyts, a Science Advances című folyóiratban publikált tanulmány egyik vezető szerzője szerint eredményeik jól magyarázzák, milyen összetett helyzettel kell megküzdeniük az űrhajósoknak. Az agyi elváltozások emellett arra is rámutatnak, hogy a gravitáció hiánya olyan óriási különbség a földi léthez képest, hogy szinte újra kell tanulni a mozgást odafenn.

Azoknak, akik először töltenek időt a Nemzetközi Űrállomáson, nemcsak azt kell megtanulniuk, hogyan mozogjanak a keringő eszközön – ami gyakran sérülésekkel járó, keserves folyamat –, hanem érzékelő rendszerüket is finomhangolniuk kell. A Földön az ember az egyensúlyozást is szabályozó vesztibuláris rendszer információiból és a többi érzékszervtől érkező információi alapján pozicionálja magát. Az űrállomásra látogatóknak viszont el kell felejteniük hagyományos benyomásaikat a fentről és a lentről, valamint a tárgyak várható mozgásáról is. Sokan közülük szédülésre és émelygésre panaszkodnak, mielőtt az agyuk alkalmazkodik.

A kutatási eredmények az orosz űrügynökség, a Roszkozmosz, valamint az Európai Űrügynökség közös projektjét segítik, amelynek célja, hogy minél jobban megértsék az űrutazás hatását az emberi agyra, emellett olyan eljárások kidolgozása, amelyek csökkentik a kellemetlen hatásokat. Wuyts szerint ez a tudás nemcsak a jövő űrmisszióihoz, hanem az űrturistáknak is jól jöhet.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: