以下のエッセイは許可を得て転載しています The Conversation は、最新の研究をカバーするオンライン出版物です。

宇宙へ行くことは人体に過酷であり、私たちの研究チームの新しい研究が示しているように、宇宙飛行後に脳は上下に動き、頭蓋骨の中で変形します。

これらの変化の範囲は、宇宙でより多くの時間を過ごした人々の方が大きかった。 NASA がより長期の宇宙ミッションを計画し、宇宙旅行がプロの宇宙飛行士を超えて拡大するにつれて、これらの発見はより重要なものになるでしょう。

科学ジャーナリズムの支援について

この記事を気に入っていただけた場合は、受賞歴のあるジャーナリズムをサポートすることを検討してください。 購読 購読を購入することで、今日の世界を形作る発見やアイデアに関するインパクトのあるストーリーを未来に確実に届けることができます。

なぜそれが重要なのか

地球上では、重力によって身体と脳内の体液が常に地球の中心に向かって引っ張られています。その力は宇宙では消えてしまいます。体液が頭の方へ移動し、宇宙飛行士の顔がむくんでしまいます。通常の重力下では、脳、脳脊髄液、および周囲の組織は安定した平衡状態に達します。微小重力ではそのバランスが変化します。

下向きの重力がなければ、脳は頭蓋骨の中で浮遊し、周囲の軟組織や頭蓋骨からさまざまな力を受けます。これまでの研究では、宇宙飛行後、脳が頭蓋骨のより高い位置にあることが示されています。しかし、それらの研究のほとんどは平均や脳全体の測定に焦点を当てており、異なる脳領域内の重要な効果が隠蔽されている可能性があります。

私たちの目標は、さらに詳しく観察することでした。

私たちはどのように仕事をするのか

私たちは、数週間から 1 年以上までさまざまな期間を宇宙で過ごした 26 人の宇宙飛行士の脳 MRI スキャンを分析しました。脳の動きに焦点を当てるために、宇宙飛行の前後に撮影されたスキャンで各人の頭蓋骨の位置を合わせました。

この比較により、脳が頭蓋骨に対してどのように動いたかを測定することができました。脳を一つの物体として扱うのではなく、脳を100以上の領域に分割し、それぞれの領域がどのように動くかを追跡しました。このアプローチにより、脳全体を平均して見た場合には見落とされていたパターンを確認できるようになりました。

飛行前と比較して、飛行後も脳が上方および後方に動き続けていることがわかりました。人間が宇宙に長く留まるほど、変化は大きくなります。より驚くべき発見の 1 つは、脳の個々の領域を調べることで得られました。

国際宇宙ステーションで約1年間過ごした宇宙飛行士では、脳の上部付近の一部の領域が2ミリメートル以上上昇したが、脳の残りの部分はほとんど上昇しなかった。その距離は小さいように思えるかもしれませんが、頭蓋骨の密集した空間内では重要です。

最も大きな変化は、動きと感覚に関連する領域に見られました。脳の両側の構造は正中線に向かって移動しました。これは、各脳半球で反対方向に移動したことを意味します。これらの相反するパターンは、脳全体で平均すると互いに打ち消し合います。これが、初期の研究がこれらを見逃していた理由の説明になります。

ほとんどの変化と歪みは、地球に帰還してから 6 か月後に徐々に正常に戻りました。逆方向へのシフトからは回復が少ないことが見られました。これはおそらく、重力が前方ではなく下方に引っ張られるためであり、宇宙飛行による脳状態への影響の中には、他の影響よりも長く続く可能性があるためです。

次に何が起こるでしょうか

NASA のアルテミス プログラムは、宇宙探査の新時代を画すことになります。脳がどのように反応するかを理解することは、科学者が長期的なリスクを評価し、対策を開発するのに役立ちます。

私たちの調査結果は、人々が宇宙に旅行すべきではないという意味ではありません。私たちは、脳の感覚処理領域の大きな空間変化が飛行後の平衡感覚の変化に関連していることを発見しましたが、乗組員は脳の状態の変化に関連する頭痛や頭の霧などの明らかな症状を経験しませんでした。

私たちの調査結果は、直ちに健康上のリスクを明らかにするものではありません。宇宙飛行中に脳がどのように機能し、その後回復するかを知ることで、研究者は微小重力が人間の生理機能に及ぼす影響を理解できるようになります。これは、宇宙機関がより安全なミッションを設計するのに役立ちます。

研究概要 興味深い学術研究に関する短い記事があります。

この記事は最初に公開されました 会話。を読んでください 元の記事。

科学のために立ち上がる時が来た

この記事が気に入っていただけましたら、サポートをお願いいたします。 科学的アメリカ人 彼は 180 年にわたって科学と産業の擁護者としての役割を果たしてきましたが、今がその 2 世紀の歴史の中で最も重要な瞬間かもしれません。

私もその一人でした 科学的アメリカ人 私は 12 歳から会員であり、私の世界観を形作るのに役立ってきました。 科学 いつも私を教育し、楽しませてくれて、私たちの広大で美しい宇宙に対する畏敬の念を抱かせてくれます。あなたにとっても同じようになれば幸いです。

もしあなたが 同意する 科学的アメリカ人あなたは、私たちの報道が有意義な研究と発見に焦点を当てていることを保証するために協力してください。私たちは、アメリカ全土の研究所を危険にさらす決定について報告するリソースを持っています。そして、科学の価値があまりにも頻繁に認識されている現在、私たちは新進の科学者と現役の科学者の両方をサポートします。

その代わりに、必要なニュースが得られます。 魅力的なポッドキャスト、素晴らしいインフォグラフィック、 ニュースレターをお見逃しなく、ビデオもぜひご覧ください。 挑戦的なゲーム、そして科学の世界からの最高の執筆とレポート。あなたもできます メンバーシップを誰かにプレゼントします。

私たちが立ち上がり、なぜ科学が重要なのかを示すことがこれほど重要な時期はありません。その使命において私たちをサポートしていただければ幸いです。