Μια νέα επιστημονική μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο έγκριτο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), έφερε στο φως μια ενδιαφέρουσα παρατήρηση: ο εγκέφαλος των αστροναυτών υφίσταται μικρές μετατοπίσεις κατά τη διάρκεια των διαστημικών τους ταξιδιών.

Σύμφωνα με την έρευνα, οι περιοχές του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για τον έλεγχο των αισθήσεων και των κινήσεων μετακινούνται, με το μέγεθος της μετατόπισης να εξαρτάται από τη διάρκεια της παραμονής σε τροχιά. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η μετατόπιση μπορεί να φτάσει έως και τα 3 χιλιοστά.

Οι επιστήμονες κατέληξαν σε αυτό το συμπέρασμα αναλύοντας μαγνητικές τομογραφίες (MRI) που πραγματοποιήθηκαν σε αστροναύτες πριν από την εκτόξευση και λίγες ημέρες μετά την επιστροφή τους. Οι τομογραφίες έδειξαν ότι σε αποστολές διάρκειας έξι μηνών ή περισσότερο, ο πρόσθετος κινητικός φλοιός μετατοπίστηκε κατά περίπου 2,5 χιλιοστά.

Συνολικά, οι ερευνητές ανέλυσαν τις τομογραφίες 26 αστροναυτών και διαπίστωσαν ότι η μέση θέση του εγκεφάλου τους ήταν ψηλότερα μέσα στο κρανίο. Η μελέτη εστίασε στο μέγεθος των μετατοπίσεων και των παραμορφώσεων σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου, καθώς και στη σχέση τους με τη συμπεριφορά των αστροναυτών.

Επιπλέον, οι επιστήμονες ανέλυσαν μαγνητικές τομογραφίες 24 ατόμων που συμμετείχαν σε ένα πείραμα πολύμηνης κατάκλισης με το κεφάλι σε κλίση προς τα κάτω. Αυτή η συνθήκη προσομοιώνει ορισμένες από τις επιδράσεις της έλλειψης βαρύτητας.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, τόσο μετά τη διαστημική πτήση όσο και μετά την κατάκλιση, ο εγκέφαλος μετακινείται προς τα πίσω και προς τα πάνω, ενώ παρουσιάζει επίσης μια περιστροφή γύρω από τον εγκάρσιο άξονα (rotation in the pitch direction). Η ένταση αυτών των αλλαγών αυξανόταν όσο μεγαλύτερη ήταν η διάρκεια της έκθεσης στις συγκεκριμένες συνθήκες.

Η ανάλυση επιμέρους περιοχών του εγκεφάλου αποκάλυψε μη γραμμικές παραμορφώσεις και προς τις τρεις κατευθύνσεις, οι οποίες δεν είχαν εντοπιστεί σε προηγούμενες μελέτες που εξέταζαν μόνο τη μέση μετατόπιση. Παράλληλα, εντοπίστηκαν συμμετρικές μετακινήσεις αριστερά-δεξιά, οι οποίες δεν ήταν εμφανείς όταν εξεταζόταν μόνο η συνολική μέση θέση.

Οι μετακινήσεις και οι παραμορφώσεις που παρατηρήθηκαν στους αστροναύτες έμοιαζαν σε κάποιο βαθμό με αυτές που παρατηρήθηκαν στην κατάκλιση, αλλά υπήρχαν και σημαντικές διαφορές. Συνολικά, η μελέτη υπογραμμίζει ότι η διαστημική πτήση προκαλεί εκτεταμένες αλλαγές στη θέση και τη μορφή του εγκεφάλου μέσα στο κρανίο.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι με τον όρο «περιστροφή», οι ερευνητές δεν εννοούν ότι ο εγκέφαλος στριφογυρίζει μέσα στο κεφάλι. Αντίθετα, εννοούν ότι αλλάζει ελαφρά ο προσανατολισμός του μέσα στο κρανίο. Το μπροστινό και το πίσω μέρος του εγκεφάλου δεν μετακινούνται το ίδιο, με αποτέλεσμα να δημιουργείται μια μικρή κλίση προς τα πίσω. Ένα απλό παράδειγμα είναι σαν να έχει κάποιος ένα βιβλίο πάνω στο τραπέζι και να σηκώσει ελαφρά την μπροστινή του πλευρά. Το βιβλίο δεν «γυρίζει», απλώς γέρνει.

Έλεγχοι που πραγματοποιήθηκαν έξι μήνες μετά την επιστροφή των αστροναυτών έδειξαν μερική επαναφορά του εγκεφάλου στη φυσική του θέση, αλλά ορισμένες παραμορφώσεις παρέμειναν.

Οι μεγαλύτερες μετακινήσεις του εγκεφάλου συσχετίστηκαν με χειρότερα αποτελέσματα σε τεστ ισορροπίας μετά την επιστροφή, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι αλλαγές αυτές επηρεάζουν τους νευρικούς μηχανισμούς που διατηρούν τη στάση του σώματος και προκαλούν κατά τη διάρκεια της πτήσης αίσθηση αποπροσανατολισμού ή ναυτίας.

"Η κατανόηση αυτών των αλλαγών και των επιπτώσεών τους στην υγεία είναι κρίσιμη για την ασφάλεια των αστροναυτών και την προστασία της υγείας τους σε μεγάλες διαστημικές αποστολές", δήλωσε η καθηγήτρια Rachael Seidler από το Πανεπιστήμιο της Φλόριντα. "Η διάρκεια παραμονής στο Διάστημα φαίνεται να είναι καθοριστικός παράγοντας", πρόσθεσε, τονίζοντας ότι οι μετακινήσεις, αν και μικρές σε μέγεθος, είναι εμφανείς ακόμη και με γυμνό μάτι.

Μια παράλληλη μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Science, ανέδειξε ότι ανθρώπινα κύτταρα, καλλιεργημένα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, εμφάνισαν αλλαγές στα πρότυπα της mRNA. Οι αλλαγές αυτές συνδέονται με καρδιακές, νευρολογικές, μυϊκές και αισθητηριακές δυσλειτουργίες και αντικατοπτρίζουν τις δομικές αλλαγές που φάνηκαν στις MRI. "Ο άνθρωπος δεν είναι καλά προετοιμασμένος για μεγάλες διαστημικές πτήσεις", έγραψε ο Αμερικανός καρδιολόγος και γενετιστής Eric Topol.

Οι ερευνητές προτείνουν μέτρα αντιστάθμισης, όπως φάσεις τεχνητής βαρύτητας, ειδικά προγράμματα άσκησης για τη σπονδυλική στήλη και φαρμακολογική ή διατροφική υποστήριξη. Επισημαίνουν ότι οι περισσότεροι ιστοί επανέρχονται στη θέση τους μέσα σε έξι μήνες, αλλά οι επαναλαμβανόμενες ή πολυετείς αποστολές μπορεί να προκαλέσουν συσσωρευτικά αποτελέσματα, των οποίων οι επιπτώσεις παραμένουν άγνωστες.