新研究揭示了延长太空飞行对宇航员大脑的影响

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根据俄勒冈健康与科学大学和全国科学家的最新研究,长时间的太空飞行会改变大脑静脉和动脉中充满液体的空间。

该研究今天发表在《科学报告》杂志上。

“这些发现对我们继续太空探索具有重要意义,”资深作者、OHSU 医学院儿科(神经病学)助理教授 Juan Piantino 说。 “它还迫使你思考一些基本的科学问题,以及地球上的生命是怎样进化的。”

该研究涉及在国际空间站长时间执行任务前后对 15 名宇航员的大脑进行成像。

研究人员使用磁共振成像技术在宇航员发射前和返回后立即测量宇航员大脑中的血管周围空间或血管周围空间。 他们还在返回后的一、三个月和六个月后再次进行了核磁共振测量。 将宇航员的图像与 16 名地球上的对照受试者大脑中相同血管周围空间的图像进行比较。

比较之前和之后的图像,他们发现首次宇航员大脑中的血管周围空间有所增加,但之前在环绕地球的空间站服役的宇航员之间没有差异。

“经验丰富的宇航员可能已经达到某种平衡,”皮安蒂诺说。

在所有情况下,尽管在他们大脑的血管周围空间中测量到的差异,科学家们都没有发现可能表明宇航员存在神经功能缺陷的平衡或视觉记忆问题。

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

太空中的大脑

人类生理学是基于这样一个事实,即生命在数百万年的时间里进化,同时受到地球引力的束缚。 不受重力的束缚,大脑中脑脊液的正常流动在空间上发生了改变。

“我们都适应了对我们有利的使用重力,”皮安蒂诺说。 “大自然并没有把我们的大脑放在我们的脚上——它把它们放在高处。一旦你从方程中去掉重力,这对人类生理有什么影响?”

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找出答案。

这些空间是睡眠期间发生的自然大脑清洁系统的组成部分。 这个全脑网络被称为 glymphatic 系统,可以清除原本会在大脑中积聚的代谢蛋白质。 科学家说,这个系统似乎在深度睡眠期间表现最佳。

在大脑中测量的血管周围空间相当于淋巴系统的潜在“硬件”。 这些空间的扩大发生在衰老过程中,并且与痴呆症的发展有关。

研究人员使用了在共同作者,医学博士,医学博士,医学博士,医学博士,OHSU 医学院神经学教授 Lisa C. Silbert 实验室开发的一种技术,通过 MRI 扫描测量这些血管周围空间的变化。

皮安蒂诺说,这项研究可能有助于诊断和治疗涉及脑脊液的地球疾病,如脑积水。

“这些发现不仅有助于了解太空飞行过程中发生的根本变化,而且对于地球上患有影响脑脊液循环的疾病的人也有帮助,”皮安蒂诺说。