太空旅行6個月,大腦這一變化不可逆

中國科學報 發佈 2024-05-05T23:34:59.290634+00:00

比利時科學家最近發現了在太空生活6個月後,人類大腦是如何變化和適應失重狀態的。其中有些變化被證明是持久的,即便是返回地球8個月後依然如此。

編譯 | 王方


比利時科學家最近發現了在太空生活6個月後,人類大腦是如何變化和適應失重狀態的。其中有些變化被證明是持久的,即便是返回地球8個月後依然如此。相關論文近日發表於《通訊-生物學》。


即將成為第三個進入太空的比利時人Raphael Liégeois認為,這項研究很重要,「為新一代太空人的長期任務做好了準備」。


一個孩子學會不把杯子掉在地板上,或者一名網球運動員預測來球路線並準確擊中它,這些都是大腦結合重力定律在地球上優化功能的例子。而前往太空的太空人處於失重環境中,因此大腦關於重力的規則不再適用。


在歐空局的協助下,安特衛普大學領導了名為「BRAIN-DTI」的科學項目。研究中使用的核磁共振成像(MRI)數據,採集自14名在國際空間站執行了6個月太空任務的太空人大腦。


研究人員使用一種特殊的MRI技術,在太空人休息狀態下收集了他們的大腦數據,而不需要其從事特定的任務。這種靜息狀態功能性MRI技術使研究人員能夠研究大腦的「默認」狀態,並發現在長時間太空飛行後,這種狀態是否會發生變化。


在與列日大學的合作中,研究人員對大腦休息狀態下的活動進行了分析,揭示了功能連通性是如何在特定區域發生變化的。功能連通性是大腦中某些區域的活動與其他區域活動相關聯的標誌。


論文通訊作者、安特衛普大學的Steven Jillings表示:「我們發現,太空飛行後,支持整合不同類型信息的大腦區域功能的連通性發生了變化——每次不止處理一種類型的信息,如視覺、聽覺或運動信息。」


「在返回地球的8個月裡,其中一些發生變化的連通模式被保留下來。與此同時,大腦的一些變化恢復到太空任務之前的功能水平。」論文作者之一、安特衛普大學的Floris Wuyts說。


這兩種變化都是合理的。大腦連通的持續變化可能表明了一種學習效應,而短暫變化可能表明對重力變化更急速的適應。


「了解失重引發的生理和行為變化是規劃人類太空探索的關鍵。使用神經成像技術繪製大腦功能變化,為新一代太空人做好長期任務準備邁出了重要一步。」Liégeois表示。


相關論文信息:

https://doi.org/10.1038/s42003-022-04382-w

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