新研究揭示了长时间太空飞行对宇航员大脑的影响

根据俄勒冈健康与科学大学(OHSU)和全美各地科学家的新研究，长时间的太空飞行改变了大脑中沿静脉和动脉的液体填充空间。该研究将于当地时间5月5日发表在《科学报告》上。

该项研究的论文第一作者Juan Piantino表示：“随着我们继续进行太空探索，这些发现具有重要意义。它也迫使你思考一些科学的基本问题--以及地球上的生命是如何进化的。”

这项研究涉及对15名宇航员在国际空间站上长期服役前后的大脑进行成像。

研究人员在宇航员发射前和返回后立即使用磁共振成像来测量他们大脑中血管周围的空间。他们还在返回后的1个月、3个月和6个月再次接受磁共振成像测量。之后，研究人员将宇航员的图像跟16名在地球上的对照对象的大脑中相同的血管周围空间进行了比较。

结果他们发现，第一次当宇航员的大脑中的血管周围空间有所增加，但以前在地球轨道上的空间站中有服役过的宇航员则没有差别。

“有经验的宇航员可能已经达到了某种平衡状态，”Piantino说道。

在所有情况下，科学家们都没有发现平衡或视觉记忆方面的问题，这可能表明宇航员之间存在神经系统的缺陷，尽管在他们的大脑血管周围空间测量到了差异。

在比较一大群身份不明的宇航员时，这项研究是第一次对太空中大脑健康的一个重要方面进行比较评估。

太空中的大脑

人类生理学是基于这样一个事实：生命是在被地球引力拴住的情况下经过数百万年的进化而形成的。由于不再受到重力的约束，大脑中脑脊液的正常流动在太空中被改变了。

Piantino指出：“我们都适应使用对我们有利的重力。大自然没有把我们的大脑放在我们的脚下--它把它们放在高处。一旦你把重力从方程中移除，这对人类的生理学有什么影响？”

研究人员决定通过测量脑脊液在大脑中流动的血管周围空间来寻找答案。据了解，这些空间是睡眠期间发生的大脑自然清洁系统的组成部分。这个全脑网络被称为胶状淋巴系统(glymphatic system)，它能清除会在大脑中堆积的代谢蛋白。科学家们表示，这个系统似乎在深度睡眠期间发挥了最佳作用。

在大脑中测量到的血管周围空间相当于饮水系统的基本“硬件”。这些空间的扩大发生在老化过程中，其跟痴呆症的发展也有关联。

Piantino表示，这项研究可能对帮助诊断和治疗涉及脑脊液的地球上的疾病如脑积水很有价值。“这些发现不仅有助于了解太空飞行期间发生的基本变化，而且也有助于地球上患有影响脑脊液循环的疾病的人。”