در بی‌وزنی مغز شناور می‌شود؛ کشف تغییرات فیزیکی تازه درون جمجمه فضانوردان

رفتن به فضا تجربه‌ای هیجان‌انگیز است، اما برای بدن انسان فشار زیادی ایجاد می‌کند. پژوهشی جدید نشان می‌دهد سفرهای فضایی نه تنها روی عضلات و استخوان‌ها تأثیر می‌گذارند، بلکه موجب جابه‌جایی مغز انسان در داخل جمجمه و تغییر شکل آن می‌شوند.

محققان دانشگاه فلوریدا با بررسی ۲۶ فضانورد دریافتند که مغز پس از بازگشت از فضا به سمت بالا و عقب حرکت می‌کند و این تغییرات در کسانی که مدت بیشتری در فضا اقامت داشته‌اند، بیشتر دیده می‌شود.

روی زمین، گرانش همواره مایعات بدن و خود مغز را به سمت پایین می‌کشد. این نیرو باعث می‌شود که مایعات، مغز و بافت‌های اطراف آن در یک تعادل پایدار باقی بمانند. وقتی انسان وارد فضا می‌شود و گرانش از بین می‌رود، مایعات بدن به سمت سر جابجا می‌شوند. این اتفاق، یکی از دلایلی است که فضانوردان بعد از مدتی در فضا صورتی پف کرده پیدا می‌کنند. در این شرایط، مغز به نوعی در جمجمه شناور می‌شود و تحت تأثیر نیروهایی قرار می‌گیرد که از بافت‌های نرم اطراف و خود جمجمه ایجاد می‌شوند.

مطالعات پیشین نشان داده بودند که مغز پس از سفر فضایی کمی بالاتر می‌آید، اما آن مطالعات معمولاً فقط به میانگین حرکت کل مغز نگاه کرده و اثرات خاص در نواحی مختلف مغز را نادیده گرفته بودند. پژوهشگران دانشگاه فلوریدا تصمیم گرفتند با دقت بیشتری حرکت مغز را بررسی کنند.

تیم پژوهشی اسکن‌های MRI مغز ۲۶ فضانورد را که مدت زمان‌های متفاوتی در فضا بوده‌اند، از چند هفته تا بیش از یک سال، بررسی کرد. پژوهشگران مغز را به بیش از صد ناحیه تقسیم و حرکت هر ناحیه را به طور جداگانه بررسی کردند.

نتایج نشان داد مغز به طور مداوم به سمت بالا و عقب حرکت می‌کند و هرچه مدت زمان حضور در فضا طولانی‌تر باشد، این جابجایی بیشتر است. در فضانوردانی که حدود یک سال در ایستگاه فضایی بین‌المللی بودند، برخی نواحی بالای مغز بیش از ۲ میلی‌متر جابجا شدند، در حالی که سایر بخش‌ها تقریباً بدون حرکت باقی ماند.

بیشترین تغییرات در نواحی مغز مرتبط با حرکت و حس مشاهده شد. همچنین ساختارهای دو طرف مغز به سمت خط میانی حرکت کردند، یعنی نیم‌کره‌های مغز در جهت مخالف جابجا شدند. این الگوهای مخالف در میانگین کل مغز خنثی می‌شوند، به همین دلیل مطالعات قبلی آن‌ها را ندیده بودند.

یافته‌های مورد بحث اهمیت زیادی دارند؛ به‌ویژه با توجه به ماموریت‌های انسانی آتی ناسا، مانند برنامه آرتمیس که عصر جدیدی از اکتشافات فضایی را رقم خواهد زد. دانستن اینکه مغز چگونه واکنش نشان می‌دهد، به دانشمندان کمک می‌کند خطرات بلندمدت را ارزیابی کنند و روش‌های مقابله‌ای طراحی کنند تا ماموریت‌ها ایمن‌تر شوند.

بااین‌حال، یافته‌ها به این معنا نیست که انسان نباید به فضا برود. هرچند جابجایی بیشتر در ناحیه‌ای از مغز مرتبط با پردازش حسی با تغییرات تعادل پس از پرواز مرتبط بود، فضانوردان علائم واضحی مثل سردرد یا اختلال شناختی ناشی از جابجایی مغز را تجربه نکردند. به عبارت دیگر، این تحقیقات خطرات فوری برای سلامت انسان نشان نمی‌دهند، اما به دانشمندان کمک می‌کنند اثرات ریزگرانش بر فیزیولوژی انسان را بهتر بفهمند و ماموریت‌های فضایی ایمن‌تر و طولانی‌تری طراحی کنند.

پژوهش در ژورنال PNAS منتشر شده است.