在太空旅行者中发现“重大”大脑重新布线的迹象
关于太空旅行对身体的影响,还有很多值得探索和了解的地方——这些影响似乎包括大脑中发生的一些神经元重新布线。
研究人员对 12 名宇航员的大脑进行了研究,发现管理大脑内部以及身体其他部位通讯的白质出现了他们所说的“显着的微观结构变化”。
数据是通过扩散获得的(dMRI) 扫描是在参与者进入太空之前和之后进行的,平均持续时间为 172 天。七个月后进行了进一步的扫描,虽然一些变化发生了逆转,但其中一些变化仍然可见。
具体来说,研究小组发现了与感觉和运动功能相关的神经束的变化,并推测这可能与宇航员适应微重力生活有关。
“考虑到不同的物理和动觉应用于极端的太空环境,以及这些对大脑对身体的表征和控制有重大影响的假设,因此这些束被怀疑反映了太空旅行者中表现出的这种改变的感觉运动功能,”该团队写道。
这是首次将称为纤维束成像的脑成像技术用于研究太空飞行的影响。该技术构建了神经元束的 3D 图片,揭示了大脑的接线方案。
虽然太空旅行者的大脑发生了变化之前被观察到通过使用纤维束成像技术,这项研究能够更好地了解神经元之间的实际连接以及它们如何移动。
最初,研究人员认为他们发现了胼胝体的变化,胼胝体是连接大脑两个半球的中央高速公路,但经过更仔细的分析,他们发现脑室的扩张——一个由腔室组成的通信网络,充满了液体,位于胼胝体旁边。
“我们最初在胼胝体中发现的结构变化实际上是由心室扩张引起的,从而引起邻近神经组织的解剖学变化,”神经科学家 Floris Wuyts 说,来自比利时安特卫普大学。
“最初人们认为大脑中存在真正的结构变化,但我们只观察到形状变化。这使研究结果有了不同的视角。”
大脑线路的变化并不罕见当然,这种可塑性使我们能够学习新技能、创造新记忆等等。目前尚不清楚这种与太空相关的重新布线可能会产生什么影响。
可以肯定的是,我们的身体确实在努力适应太空的恶劣环境。先前的研究已经显示出迹象患病风险增加以及大脑的潜在方式可能会损坏。似乎在太空中度过的时间对男性和女性的影响不同。
使用这种特殊的扫描技术来研究这种特殊的大脑适应还处于早期阶段,但我们对人体和零重力了解得越多,我们就能更好地为前往其他世界的旅程做好准备。
“这些发现为我们提供了整个难题的更多线索,”伍伊茨说。 “由于这项研究是如此开创性,我们还不知道整个谜题会是什么样子。这些结果有助于我们全面了解太空旅行者大脑中正在发生的事情。”
“维持这一研究方向至关重要,从不同角度并使用不同技术寻找太空飞行引起的大脑变化。”
该研究发表于神经回路前沿。