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長(zhǎng)期太空飛行會(huì)改變宇航員大腦形狀:各腦區(qū)灰質(zhì)有所增減

2017/2/6 8:51:22 來(lái)源:新浪科技 作者:葉子 責(zé)編:白貓

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,研究人員發(fā)現(xiàn),宇航員的大腦形狀在太空中會(huì)發(fā)生改變。密歇根大學(xué)的科學(xué)家們對(duì)近期在國(guó)際空間站工作過(guò)的宇航員大腦進(jìn)行了功能性磁共振掃描(fMRI),結(jié)果發(fā)現(xiàn)部分腦區(qū)的灰質(zhì)減少,其它部分則灰質(zhì)增多。該研究將有助于治療其它影響大腦的疾病,如長(zhǎng)期臥床病人易患的腦水腫等。

另一項(xiàng)研究顯示,長(zhǎng)期在太空中生活會(huì)導(dǎo)致背痛,因?yàn)榧∪庠诘椭亓Νh(huán)境下會(huì)逐漸萎縮。從宇航員身上收集的數(shù)據(jù)顯示,低重力環(huán)境會(huì)對(duì)人體造成很大傷害,降低肌肉力量和骨骼強(qiáng)度。

密歇根大學(xué)的科學(xué)家們對(duì)近期在國(guó)際空間站工作過(guò)的宇航員大腦進(jìn)行了功能性磁共振掃描(fMRI)。圖中藍(lán)色代表大腦灰質(zhì)減少的區(qū)域,也許與腦脊液的分布變化有關(guān)。橙色代表灰質(zhì)增多的區(qū)域,這些區(qū)域負(fù)責(zé)控制腿部運(yùn)動(dòng)和處理來(lái)自腿部的感覺(jué)信息,說(shuō)明大腦在學(xué)著適應(yīng)微重力環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)模式。

研究人員分析了12名在航天飛機(jī)上待過(guò)兩周的宇航員、以及14名在國(guó)際空間站工作了六個(gè)月的宇航員大腦掃描結(jié)果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),這些宇航員各腦區(qū)的灰質(zhì)全部有所增減,且宇航員在太空中工作時(shí)間越長(zhǎng),變化越明顯。

密歇根大學(xué)運(yùn)動(dòng)機(jī)能學(xué)與心理學(xué)教授、此次研究的帶頭人蕾切爾·賽德勒(Rachael Seidler)指出:“我們發(fā)現(xiàn)許多腦區(qū)的灰質(zhì)數(shù)量都有所下降,這可能是因?yàn)檫M(jìn)入太空之后、腦脊液在大腦中的分布與此前不同。太空中沒(méi)有重力,無(wú)法使體液向下流動(dòng),導(dǎo)致宇航員在太空中臉部浮腫。這也許還改變了大腦的位置和受壓程度?!?/p>

第一行為長(zhǎng)期臥床病人的腦部變化,第二行為宇航員的腦部變化。橙色代表灰質(zhì)增加區(qū)域,藍(lán)色代表大腦灰質(zhì)減少區(qū)域。兩者有重疊之處,但可以明顯看出,宇航員的小腦變化更加顯著,而小腦與學(xué)習(xí)新運(yùn)動(dòng)技能有關(guān)。

但研究人員發(fā)現(xiàn),大腦中控制腿部運(yùn)動(dòng)和處理來(lái)自腿部的感覺(jué)信息的區(qū)域灰質(zhì)有所增加。說(shuō)明大腦在學(xué)著適應(yīng)微重力環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)模式。這些變化對(duì)于在國(guó)際空間站長(zhǎng)時(shí)間工作的宇航員而言至關(guān)重要,因?yàn)樗麄兊拇竽X要一刻不停地學(xué)著適應(yīng)環(huán)境的變化?!斑@很有意思,因?yàn)榫退隳阍傧矚g做某件事,你每天的練習(xí)時(shí)間也不會(huì)超過(guò)一小時(shí)?!辟惖吕战淌谡f(shuō)道。但大腦掃描結(jié)果顯示,宇航員的大腦變化程度相當(dāng)于一刻不停地練習(xí)某一技能。

雖然研究人員尚未完全弄清這些變化背后的機(jī)理,但他們稱研究結(jié)果能夠幫助有類似癥狀的患者,如導(dǎo)致腦脊液在大腦中聚積的疾病等。賽德勒教授指出,大腦的這些變化也許是由神經(jīng)元之間建立了新的聯(lián)系引起的。此次研究結(jié)果十分接近賽德勒教授開展的另一次研究:在三個(gè)月時(shí)間內(nèi),受試者頭部始終保持向下傾斜姿勢(shì),導(dǎo)致他們的大腦位置向上移動(dòng)了些許。

目前賽德勒教授正在領(lǐng)導(dǎo)另一項(xiàng)研究,分析這些變化將對(duì)人們的認(rèn)知能力和運(yùn)動(dòng)能力產(chǎn)生哪些影響,并確定大腦的這些變化將持續(xù)多久。例如,當(dāng)宇航員返回地球之后,大腦的神經(jīng)元聯(lián)結(jié)方式也許還保持著太空中的狀態(tài)?!八麄兊男袨橐苍S會(huì)回歸正常,但大腦控制行為的方式或許會(huì)發(fā)生改變?!辟惖吕战淌谡f(shuō)道。

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關(guān)鍵詞:太空飛行,宇航員

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