О первом полете человека на Марс не говорит сегодня только ленивый, а некоторые страны и отдельно взятые корпорации даже осторожно называют сроки будущих экспедиций. Между тем, ученым совершенно ясно, что первый полет на Марс будет связан с огромными трудностями — гораздо большими, чем, к примеру, полет человека на Луну. Это, в частности, обусловлено значительно большим расстоянием от Земли до Красной планеты и, как следствие, необходимостью проводить больше времени вне условий Земли.
Наука еще недостаточно знает о том, как поведет себя человеческий организм при условии очень длительного пребывания в невесомости. На данный момент известно лишь то, что астронавты, которые находятся на МКС, уже зачастую сталкиваются с ухудшением зрения и повышением внутричерепного давления.
Восполнить пробелы в знаниях постарались Донна Робертс из Медицинского университета Южной Калифорнии и ее коллеги. Результаты своих исследований ученые изложили в журнале NEJM.
Применив магнитно-резонансную томографию (МРТ), ученые сравнили мозг 18 астронавтов до и после долгих космических миссий, включая пребывание на борту МКС. Среднее время их полетов составило 164,8 дня. Кроме этого, исследователи проанализировали показатели работы мозга 16 астронавтов, за плечами у которых были относительно короткие миссии, включая участие в уже свернутой программе «Спейс шаттл». Среднее время полета в данном случае равнялось 13,6 дням.
У 17 из 18 участников долговременных экспедиций ученые обнаружили сужение центральной борозды мозга. Она отделяет двигательную область коры головного мозга от сенсорной зоны коры. Похожие изменения ученые наблюдали и у 3 из 16 участников кратковременных космических экспедиций — и это также вызвало у специалистов обеспокоенность.
В целом, проведенный анализ выявил изменение расположения отделов головного мозга по отношению друг к другу, а также стенкам черепа. Области, расположенные рядом с глазами или ответственные за восприятие окружающей информации, были сжаты и деформированы, а другие отделы, наоборот, получили расширенные пустоты. Говоря простым языком, при долговременном пребывании в условиях невесомости произошло «всплытие» мозга к верхней части черепа.
«По-видимому, при долговременном пребывании в космосе увеличивается количество спинномозговой жидкости и мозг смещается вверх. В то же время, дополнительная жидкость в черепе буквально сжимает орган, сокращая пространство между его областями», — объясняет одна из исследователей Рэйчел Сейдлер.
Больше всего оказались затронуты лобная и теменная доли — области, контролирующие движения тела, отвечающие за анализ пространства, исполнительные функции и просоциальное поведение.
Ученые предполагают, что последствия всех этих анатомических изменений могут быть весьма драматичными. По их мнению, такие изменения в мозге могут привести к потере способности видеть объекты даже на небольшом расстоянии, а также невозможности прочитать руководства и провести необходимые эксперименты, пусть даже относительно простые.
«Любые изменения в области мозга, отвечающей за то, как мы воспринимаем окружающий мир и взаимодействуем с ним, нас очень тревожат», — поясняют исследователи.
При этом исследователи не исключают еще более существенных изменений здоровья астронавтов с течением времени. В связи с этим специалисты усомнились в том, выдержит ли мозг человека длительный перелет на Марс и жизнь в условиях, отличных от земных.
«Не хотелось бы столкнуться с подобными проблемами во время миссии», — отмечает доктор Дэн Браун, астроном из университета Ноттингем Трент.
Вместе с тем, добавляют исследователи, избавиться от избыточного давления можно с помощью поясничной пункции и забора части спинномозговой жидкости (хотя методик для проведения этой процедуры в условиях невесомости на данный момент не существует). Кроме того, возможным решением этой проблемы может быть создание искусственной гравитации.
«Говорят ли результаты исследования о принципиальной невозможности космических миссий? Нет, — заключает Дорит Доновиэль, директор Института исследований космического здоровья, не принимавшая участие в искомом исследовании; эксперт, опрошенный The Verge. — Я полагаю, что в конечном счете люди просто разработают контрмеры против этих изменений».
Источники: Naked Science, The Verge, Engadget