НИУ ВШЭ: мозг космонавтов приспосабливается к жизни в космосе
Российские исследователи изучили мозг 13 космонавтов, летавших на МКС с 2014 по 2020 год. В условиях микрогравитации связи между структурами их мозга изменились. Это была адаптация к незнакомой среде. Но, что интересно, после возвращения космонавтов на Землю не все эти изменения исчезли.
Адаптироваться к изменениям внешних условий мозгу помогает такая особенность, как нейропластичность. Она помогает нам учиться новому и восстанавливаться после потрясений.
Нейропластичность выражается в изменении связей между разными областями мозга: их может становиться больше или меньше в зависимости от ситуации, к которой надо подстроиться.
В условиях космоса основным воздействием, к которому надо подстроиться мозгу человека, является микрогравитация. Это не совсем невесомость, но всё же гравитационное воздействие на человека на орбите Земли в сравнении с привычным земным очень слабое.
Ранее учёные не имели точных данных о том, какие именно структуры отвечают за адаптацию к отсутствию земной гравитации. Приходят ли они в исходное состоянии после возвращения космонавта на Землю, также было неизвестно.
Новое исследование учёных из учёные из НИУ ВШЭ помогло разобраться в этом вопросе и обнаружить интересные вещи.
Российским космонавтам трижды проводили фМРТ (функциональную магнитно-резонансную томографию мозга). Их мозг сканировали до полёта в космос, сразу после него и ещё раз через 8 месяцев.
Полученные данные сравнили с активностью мозга 14 человек из контрольной группы. Так исследователи смогли обнаружить характерные изменения, происходящие в мозге космонавтов.
Меньше нейронных связей стало у задней части поясной извилины космонавтов. Там находится один из ключевых компонентов сети мозга, известной как "сеть работы мозга по умолчанию" (default mode network). Это может говорить о том, что адаптация к незнакомым условиям на МКС происходит по всему мозгу.
Также число нервных связей снизилось в таламусе, особенно между ним и префронтальной корой. Эти связи обеспечивают навык принятия решений в изменчивых ситуациях и работу памяти.
В это же время в угловой извилине правого полушария космонавтов число связей с другими регионами мозга увеличилось. В условиях микрогравитации угловая извилина играет важную роль: она участвует в адаптации движений к изменяющимся условиям среды.
Через 8 месяцев после приземления все описанные выше изменения в мозге сохранялись. Пришла к исходному состоянию лишь одна структура — островковая доля. Эта часть коры головного мозга помогает находить значимые сигналы окружающей среды и выбирать подходящие к ним варианты поведения.
Учёные пишут, что эти изменения не опаснее других адаптаций к сложным условиям. Люди самых разных профессий сталкиваются с аналогичными рисками, для многих преодоление враждебных условий среды — увлекательное хобби. Дайверы, альпинисты, спортсмены могут на протяжении всей жизни получать удовольствие от подобных занятий.
Поэтому теперь цель исследователей состоит не в том, как предотвратить эти изменения в мозге космонавтов. Учёные планируют применить полученные знания в разработке упражнений, которые подготовят людей к ещё более длительным путешествиям в невесомости.
Это должно будет облегчить как сами космические полёты, так и процесс обратной адаптации к земным условиям.
Работа была опубликована в издании Communications Biology.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Научпоп" на медиаплатформе "Смотрим".