Ο εγκέφαλος των αστροναυτών μπορεί να αλλάζει σχήμα και να μετατοπίζεται κατά τη διάρκεια της παραμονής τους στο Διάστημα, σύμφωνα με νέα μελέτη που έχει σημαντικές επιπτώσεις για τους στόχους της NASA σχετικά με αποστολές μεγάλης διάρκειας στη Σελήνη και τον Άρη.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε τη Δευτέρα στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences, διαπίστωσε ότι μετά την επιστροφή από το Διάστημα, οι εγκέφαλοι των αστροναυτών ήταν κεκλιμένοι προς τα πάνω και μετατοπισμένοι προς τα πάνω και προς τα πίσω μέσα στο κρανίο σε σχέση με τη φυσιολογική τους θέση στη Γη. Οι περιοχές του εγκεφάλου που επηρεάζονταν περιλάμβαναν αισθητηριακές ζώνες που σχετίζονται με τη ναυτία λόγω κίνησης, τον αποπροσανατολισμό και την απώλεια ισορροπίας, σύμφωνα με τους επιστήμονες.
Η έρευνα ενισχύει έναν αναπτυσσόμενο, αλλά ακόμη σχετικά νέο, τομέα της αεροδιαστημικής ιατρικής, ο οποίος μελετά τις επιπτώσεις που έχουν οι διαστημικές πτήσεις και το περιβάλλον μικροβαρύτητας στο ανθρώπινο σώμα. Η γνώση αυτή είναι κρίσιμη για τον σχεδιασμό μακροχρόνιων αποστολών, καθώς η NASA στοχεύει στη δημιουργία βάσης στη Σελήνη και στην αποστολή αστροναυτών βαθύτερα στο Ηλιακό Σύστημα.
«Πρέπει να κατανοήσουμε αυτές τις αλλαγές και τις επιπτώσεις τους, ώστε να διατηρούμε τους αστροναύτες ασφαλείς και υγιείς και να προστατεύουμε τη μακροζωία τους», δήλωσε η Ρέιτσελ Σάιντλερ, καθηγήτρια στο Τμήμα Εφαρμοσμένης Φυσιολογίας και Κινησιολογίας του Πανεπιστημίου της Φλόριντα και συν-συγγραφέας της μελέτης.
Η Σάιντλερ και οι συνεργάτες της ανέλυσαν μαγνητικές τομογραφίες 26 αστροναυτών πριν και μετά την παραμονή τους σε τροχιά. Ο χρόνος που πέρασαν στο Διάστημα κυμαινόταν από μερικές εβδομάδες (στις αποστολές των διαστημικών λεωφορείων) έως περίπου έξι μήνες — τη συνήθη διάρκεια των αποστολών στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Μερικά από τα άτομα της μελέτης παρέμειναν στον σταθμό για εκτεταμένα διαστήματα ενός έτους.
«Όσοι έμειναν για έναν χρόνο παρουσίασαν τις μεγαλύτερες αλλαγές», ανέφερε η Σάιντλερ. «Υπήρχαν αλλαγές και σε όσους έμειναν μόνο δύο εβδομάδες, αλλά φαίνεται πως η διάρκεια είναι ο καθοριστικός παράγοντας».
Πρόσθεσε ότι στους αστροναύτες που παρέμειναν στο Διάστημα έξι μήνες ή περισσότερο, η ανοδική μετατόπιση του εγκεφάλου ήταν «ιδιαίτερα εκτεταμένη», ειδικά στις δομές που βρίσκονται στο άνω τμήμα του εγκεφάλου.
«Μιλάμε για μετατόπιση της τάξης λίγων χιλιοστών», είπε. «Δεν ακούγεται μεγάλο νούμερο, αλλά όταν πρόκειται για κίνηση του εγκεφάλου, είναι πραγματικά σημαντικό. Τέτοιου είδους αλλαγές είναι ορατές ακόμη και με γυμνό μάτι».
Η Σάιντλερ εξήγησε ότι οι εγκεφαλικές αυτές μεταβολές προκαλούσαν σε ορισμένες περιπτώσεις «αισθητηριακές συγκρούσεις» στους αστροναύτες κατά τη διάρκεια της παραμονής τους στο Διάστημα, εκδηλώνοντας προσωρινό αποπροσανατολισμό ή ναυτία. Μετά την επιστροφή στη Γη, οι μετατοπίσεις μπορεί επίσης να συμβάλλουν σε προβλήματα ισορροπίας, καθώς οι αστροναύτες επαναπροσαρμόζονται στη βαρύτητα της Γης. Ωστόσο, η μελέτη δεν κατέγραψε σοβαρά συμπτώματα, όπως πονοκεφάλους ή γνωστική έκπτωση, ούτε κατά τη διάρκεια ούτε μετά τις διαστημικές αποστολές.
«Αυτό με εξέπληξε», παραδέχθηκε η Σάιντλερ.
Για λόγους σύγκρισης, η ερευνητική ομάδα ανέλυσε επίσης εγκεφαλικές απεικονίσεις 24 πολιτών στη Γη, οι οποίοι τέθηκαν σε κατάκλιση έως και 60 ημέρες σε κεκλιμένη θέση, με το κεφάλι έξι μοίρες χαμηλότερα από τα πόδια, ώστε να προσομοιωθεί ένα περιβάλλον μικροβαρύτητας. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν παρόμοιες αλλαγές στη θέση και το σχήμα του εγκεφάλου μετά την περίοδο κατάκλισης, αν και στους αστροναύτες η ανοδική μετατόπιση ήταν μεγαλύτερη.
Ο δρ. Μαρκ Ρόζενμπεργκ, επίκουρος καθηγητής Νευρολογίας στο Ιατρικό Πανεπιστήμιο της Νότιας Καρολίνας και διευθυντής του προγράμματος Αεροδιαστημικής και Νευρολογίας Απόδοσης, δήλωσε ότι οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και καιρό πως οι διαστημικές πτήσεις επηρεάζουν τον εγκέφαλο, ωστόσο η μελέτη της Σάιντλερ είναι από τις πρώτες που τεκμηριώνουν πώς αυτές οι ανοδικές μετατοπίσεις επηρεάζουν τη λειτουργικότητα των αστροναυτών τόσο στο Διάστημα όσο και μετά την επιστροφή τους στη Γη.
«Γνωρίζαμε ότι ο εγκέφαλος μετατοπίζεται προς τα πάνω, αλλά το ερώτημα ήταν αν αυτό έχει πραγματικές λειτουργικές συνέπειες», είπε ο Ρόζενμπεργκ, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. «Η συγκεκριμένη έρευνα καταφέρνει να κάνει κάποιες από αυτές τις συνδέσεις».
Τα ευρήματα εγείρουν νέα ερωτήματα για μελλοντική έρευνα, όπως αν υπάρχουν διαφορές στις εγκεφαλικές αλλαγές μεταξύ ανδρών και γυναικών αστροναυτών ή αν η ηλικία παίζει ρόλο. Ωστόσο, η προσπάθεια να διαμορφωθεί μια πλήρης εικόνα περιορίζεται από το μικρό μέγεθος του δείγματος, καθώς κάθε χρόνο μόνο λίγοι αστροναύτες ταξιδεύουν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, ενώ το σώμα αστροναυτών της NASA ιστορικά κυριαρχείται από άνδρες.
Απαιτείται επίσης περισσότερη έρευνα για να διαπιστωθεί αν οι παρατηρούμενες εγκεφαλικές αλλαγές έχουν μακροπρόθεσμες επιπτώσεις.
Μέχρι στιγμής, όπως και οι περισσότερες άλλες μεταβολές στο σώμα των αστροναυτών μετά από παραμονή στο Διάστημα — όπως η απώλεια οστικής μάζας, η μείωση της μυϊκής δύναμης και η ανακατανομή των υγρών — οι αλλαγές αυτές δεν φαίνεται να είναι μόνιμες. Αφού το σώμα επαναπροσαρμοστεί στη γνώριμη έλξη της γήινης βαρύτητας, η κατάσταση επανέρχεται σε μεγάλο βαθμό στο φυσιολογικό, ανέφερε ο Ρόζενμπεργκ.
Ωστόσο, παραμένει άγνωστο αν διαφορετικά περιβάλλοντα βαρύτητας θα μπορούσαν να προκαλέσουν νέες επιπλοκές.
«Αν έχεις βρεθεί στον Άρη με το ένα τρίτο της βαρύτητας της Γης ή στη Σελήνη με το ένα έκτο, θα χρειαστεί άραγε τρεις ή έξι φορές περισσότερος χρόνος για να επανέλθεις στο φυσιολογικό;» αναρωτήθηκε ο Ρόζενμπεργκ.
Τόσο ο ίδιος όσο και η Σάιντλερ τόνισαν ότι τα μέχρι στιγμής ευρήματα δεν πρέπει να εκληφθούν ως επιχείρημα κατά της μακρόχρονης παραμονής ανθρώπων στο Διάστημα. Ωστόσο, θα είναι κρίσιμο να διαπιστωθεί αν υπάρχει μόνιμη βλάβη και πώς μπορεί αυτή να αποφευχθεί.
«Είτε μας αρέσει είτε όχι, στο μέλλον θα εξελιχθούμε σε διαστημικό είδος», κατέληξε ο Ρόζενμπεργκ. «Είναι μόνο θέμα χρόνου. Και αυτά είναι μερικά από τα αναπάντητα ερωτήματα που πρέπει να απαντήσουμε».
