مغز فضانوردان ممکن است پس از اتمام اولین ماموریت طولانی‌ مدت در فضا تغییر کند

در مطالعه جدیدی که در ژورنال ساینتیفیک ریپورت منتشر شده، مشخص شده که مغز فضانوردانی که اولین ماموریت بلندمدت فضایی خود را به پایان رسانده‌اند، با مغز فضانوردان با تجربه‌تر یا افرادی که اصلا به فضا نرفته‌اند تفاوت‌هایی دارد؛ این تغییرات به‌ویژه در رشد فضاهایی از مغز که ماده‌ مغزی نخاعی در آن جریان دارد، مشاهده شده است.

با وجود این‌که دانشمندان از قبل می‌دانستند که سفرهای فضایی روی مغز تاثیراتی دارد و گاهی حتی ممکن است این تاثیرات منفی باشد، این اولین باری است که یک مطالعه‌ درباره‌ وجهی خاص از سلامت مغز در فضا اتفاق افتاده است. در این مطالعه از روشی مقایسه‌ای استفاده شده و همچنین تعداد فضانوردان شرکت کننده در آن به نسبت زیاد بوده است.

مایع مغزی نخاعی مایع شفافی است که مغز و همچنین مجراهای ستون فقرات را احاطه کرده. این مایع در شرایط ریزگرانش (microgravity) رفتار متفاوتی نسبت به شرایط عادی دارد؛ همین هم باعث شده تا دانشمندان درباره‌ی تاثیرات سفرهای فضایی بر روی این نواحی از بدن انسان کنجکاو شوند. نتایج جدید احتمالا به دانشمندان کمک می‌کند تا متوجه شوند که بودن در فضا چه تاثیراتی بر روی مغز انسان دارد.

نتایج این مطالعات به خصوص برای ماموریت‌های فضایی طولانی مدت آینده هم مهم هستند. ناسا قصد دارد تا در سال‌های آینده و در قالب برنامه‌ آرتمیس، فضانوردانی را به ماه بفرستد و در نهایت، اولین انسان به مریخ را ارسال کند؛ سفری که تخمین زده می‌شود نزدیک به دو سال طول بکشد.

دکتر خوان پیانتینو، نویسنده‌ ارشد این مقاله و استادیار اطفال بخش عصب‌شناسی دانشکده پزشکی دانشگاه علوم و بهداشت اورگان، در بیانیه‌ای گفت: «همان‌طور که ما به سفرهای فضایی ادامه می‌دهیم، این نتایج مفاهیم مهمی برای ما دارند».

روش تحقیق روی مغز فضانوردان

دانشمندان با MRI مغز ۱۵ فضانورد را اسکن کرده‌اند که در این بین ۹ نفر از آن‌ها تازه‌کار هستند. تازه‌کار بدین معنی که که اولین سفر فضایی خود را تمام کرده‌اند و تجربه‌ی دیگری از سفر فضایی ندارند. همچنین ۱۶ نفر از کارمندان مرکز فضایی جانسون ناسا در هیوستون هم به عنوان گروه کنترل و به منظور مقایسه در این مطالعه شرکت داشته‌اند.

دانشمندان قبل و بلافاصله بعد از سفر فضایی، فضاهای دور عروقی (PVS) فضانوردان را مورد بررسی قرار دادند. آن‌ها همچنین یک، سه و شش ماه پس از اینکه فضانوردان به زمین بازگشته بودند دوباره این بررسی‌ها را انجام دادند. فضاهای دور عروقی، فضاهایی از مغز هستند که ماده‌ی مغزی نخاعی در آن‌ها جریان دارد.

محققان متوجه این موضوع شدند که حجم کلی فضاهای دور عروقی فضانوردان تازه‌کار پس از سفرشان به فضا افزایش یافته است. در عوض، فضاهای دور عروقی فضانوردان با سابقه‌ی سفرهای بیشتر چنین رشدی را نشان نمی‌داد؛ در واقع حجم کلی فضاهای دور عروقی آن‌ها حتی کاهش پیدا کرده بود.

پیانتینو در این رابطه توضیح می‌دهد: «این می‌تواند بدان معنا باشد که مغز آن‌ها به یک نقطه‌ هم‌ایستایی رسیده باشد». به کلام دیگر، مغز آن‌ها احتمالا پس از سفرهای فضایی قبلی بیشتر با شرایط میکروگرانش سازگار شده باشد. هم‌ایستایی به معنای حفظ شرایط پایدار و ثابت در محیط داخلی است.

در واقع محققان به این نتیجه رسیده‌اند که حجم کلی فضاهای دور عروقی فضانوردان با تجربه‌ قبل از این پروازشان بیشتر بوده است. این یعنی که خط‌پایه‌ی این حجم، با مدت زمانی که آن‌ها قبلا در فضا گذرانده‌اند مرتبط است. هرچند که هیچ‌کدام از این روندها از نظر آماری معنادار نیستند، یعنی می‌توانسته‌اند صرفا بر حسب شانس رخ داده باشند، با نتایج تحقیقات قبلی که ادعا می‌کردند ایجاد تغییر در مغز فضانوردان بستگی به مدت زمان کلی سپری شده در فضا و همچنین تعداد ماموریت‌های فضایی آن‌ها به ازای یک بازه‌ی مشخص دارد، هم‌سو هستند.

اگرچه که حجم فضاهای دور عروقی به تدریج و با افزایش عمر بیشتر می‌شود، کارمندانی که عضو گروه کنترل این مطالعه بودند نسبت به فضانوردان تازه‌کار تغییرات خاصی را در فضاهای دور عروقی تجربه نکرده‌اند. فضاهای دور عروقی عضوی از سیستم گلیمفاتیک هستند که وظیفه‌ی آن پاک‌سازی ضایعات مغز در طول خواب است. شرایط دیگر سلامتی مانند زوال عقل یا هیدروسفالی، یعنی ازدیاد غیرعادی مایع در بطن‌های مغز، می‌توانند این فضاها را تحت تاثیر قرار دهند. نتایج این پژوهش جدید می‌تواند به بررسی تاثیرات ایجاد شده بر روی این ساختارهای مغزی که حاصل شرایط زمین هستند کمک کنند.

پیانتینو در همان بیانیه‌ در این باره می‌گوید: «این یافته‌ها به درک اساسی تغییرات مغز در طول پروازهای فضایی کمک می‌کند و حتی برای مردمی که روی زمین از بیماری‌های گردش مایع مغزی نخاعی رنج می‌کشند نیز مفید است».

نتایج این تحقیق به همراه نتایج تحقیقات دیگری که درباره‌ی موضوع تاثیرات سفرهای فضایی بر روی مغز و مایع‌ مغزی نخاعی بوده به یک نکته می‌رسند: تاثیر عمیق گرانش بر روی تکامل انسان و حیات روی زمین. بدن و مغز برای زندگی در محیط ریزگرانش تکامل نیافته‌اند و پژوهش‌های قبلی هم حکایت از نشانه‌هایی از بروز ضررهایی به سلامتی مرتبط با مدت زمان ماندن در این شرایط میکروگرانش، مانند مشکلاتی که برای استخوان‌ها و یا حفظ تعادل بوجود می‌آیند دارد.

پیانتینو می‌گوید: «این مطالعه شما را وادار به تفکر درباره‌ی برخی از سوالات بنیادی دربار‌ی علم و چگونگی تکامل حیات بر روی زمین می‌کند.»