宇航员带着持久的大脑变化返回地球

在微重力的无重环境中度过一段时间，可能会带来一些影响戏剧效果在人体但科学家们最近发现了一个新理论，可能有助于解释为什么一些宇航员在返回地球后难以适应。

宇航员在太空短短几周后，大脑结构就能发生可测量的变化。对于较长的太空旅行，这些变化可能持续至少六个月。

这些变化很微妙——最多只有几毫米——但它们似乎在与平衡、本体感觉和感觉运动控制相关的大脑区域中最为强烈地持续存在，这可能是一些宇航员长期努力在地球引力下恢复平衡的原因。

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“我们展示了太空飞行和模拟环境后颅腔内大脑位置的全面变化，”由生理学家瑞秋·赛德勒领导的团队写道佛罗里达大学的。

“这些发现对于理解太空飞行对人类大脑和行为的影响至关重要。”

宇航员在太空中待时，组织往往会大幅移动。没有重力的调节作用，体内的液体开始更均匀地重新分布。

这本身并不特别有问题，但它确实改变了大脑在颅骨内的位置。以往的研究显示宇航员大脑的质心在太空飞行后头骨内向上移动，这与太空飞行前的测量相比。

这并不是里面可能有点奇怪的唯一线索。一个2015年关于被限制在倾斜床上的人们的研究他们头部朝下——这是一种基于地球的研究技术，旨在模拟微重力体的再分布效应——还发现不仅重心发生变化，大脑某些区域的体积也发生了变化。

赛德勒和她的同事们希望借鉴这些线索，明确量化宇航员在太空中时大脑发生了什么变化。

他们的研究涉及26名宇航员——其中15人在航天前后有意测量了大脑，11名宇航员的航天前后脑部测量被纳入先前发表的论文中。

他们的分析包括欧洲航天局进行的一项为期60天的床倾研究中24名参与者的大脑测量。

他们的详细测量显示，在太空飞行过程中，大脑在颅骨内会向上和向后移动，同时还会稍微向后倾斜，这种微小而微妙的滚动与以往研究的结果一致。

然而，大脑在其他方面也发生了变化;不是均匀分布，而是不同区域朝不同方向变化，这种变化无法归因于整个大脑的运动。

这表明大脑的形状本身会发生变化。最显著的转变出现在较长的太空飞行中——在太空中待了一年的宇航员大脑变化可达两到三毫米。

这一观点得到了床倾研究的数据支持，该研究还显示脑室——大脑中充满液体的口袋——在微重力和类似微重力下也会向上移动，强烈暗示液体重新分布与这些变化有关。

这些都与性格、智力或认知的变化无关。相反，最大的变化似乎影响的是参与大脑追踪身体位置和空间运动功能的脑区。

最大的变化发生在后岛叶，即大脑中过程平衡.研究人员发现，该地区最强烈的转变与回到地球后更糟的平衡.宇航员经常报告在稳定性方面遇到困难好几天自几周着陆后，感觉运动的细微恢复持续了几个月。

如果大脑形状的变化在宇航员康复中起作用，这些信息将有助于科学家设计更好的程序，将他们的身体恢复到地球模式。

“这项工作推动了我们对微重力下神经解剖变化的理解，并为开发干预措施和优化飞行后恢复策略提供了定量目标，以保障宇航员在未来太空探索中的健康。”研究人员写道.

“这些与太空飞行相关的脑部位移和畸形对健康和人体表现的影响需要进一步研究，以为更安全的人类太空探索铺平道路。”

这些发现已发表在美国国家科学院院刊.

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