단기 우주 왕복선 임무와 국제 우주 정거장(ISS)에서 장기간 거주하는 우주 비행은 뇌의 광범위한 변화를 포함하여 인체를 변화시킵니다. 우주 여행 전후에 우주비행사의 뇌 스캔을 연구함으로써, 다기관 연구팀은 장기간의 우주 비행 임무에서 심실(뇌의 체액으로 채워진 구멍)이 크게 확장되고, 임무 간 간격이 XNUMX년 미만일 수 있음을 발견했습니다. 완전히 회복될 만큼 길지 않습니다.
공간에서 보낸 시간은 두개내액의 이동과 두개골 내 뇌의 위쪽 이동을 유발하여 뇌 상단에 있는 대뇌 피질의 홈인 피질이 과밀화되고 좁아지는 원인이 됩니다. 더 많은 장기 임무를 포함한 미래의 우주 탐험에서는 우주 여행이 뇌에 미치는 영향을 이해하는 것이 필수적입니다.
이 목표를 가지고, 레이첼 세이들러 및 헤더 맥그리거 의 플로리다 대학 공동 연구자들은 30명의 우주비행사의 뇌를 연구하여 우주 비행 전후의 회백질(GM) 부피, 백질(WM) 미세 구조, 세포외 자유수(FW) 분포 및 심실 부피의 변화를 평가했습니다. 이 그룹에는 12주에서 XNUMX개월에 이르는 임무를 수행하는 초보자와 숙련된 우주비행사가 모두 포함되었습니다.
2014년부터 2020년 사이에 실시된 전향적 연구에서 연구원들은 우주에서 1개월을 보낸 13명의 우주비행사와 12개월을 보낸 12명의 우주 비행사로부터 비행 전후 데이터(TXNUMX 강조 및 확산 강조 MRI 스캔)를 얻었습니다. 그들은 또한 NASA의 우주비행사 건강 저장소 평생 감시(Lifetime Surveillance of Astronaut Health Repository)에서 수집한 회고적 MRI 데이터를 조사했습니다. 여기에는 최대 XNUMX주의 단기 임무를 완수한 우주 비행사 XNUMX명과 ISS에서 XNUMX~XNUMX개월을 보낸 XNUMX명이 포함되었습니다.
이 연구의 목표는 더 긴 임무 또는 임무 간 회복 기간이 더 짧은 것이 뇌에 특히 중요한 영향을 미치는지 이해하는 것이었습니다. 연구팀은 임무 기간, 우주비행사의 경험 수준, 이전 임무 수, 이전 임무 이후 경과 시간 등을 고려하여 우주 비행으로 인한 뇌 변화가 우주 비행 경험의 개인차와 어떻게 연관되는지 조사했습니다.
연구자들은 우주 비행사의 비행 전후 확산 가중치 MRI 데이터를 비교하여 GM 부피, 심실 부피, FW 분수 부피 및 FW 보정 WM 확산 지수의 그룹 수준 변화를 평가했습니다. 그들은 발사 당시 연령, 성별, 현재 임무 기간, 착륙과 비행 후 MRI 스캔 사이의 일수 등의 개인차를 조정하는 모델을 개발했습니다. 각 우주 비행사에 대해 FW 분수 부피의 변화를 반영하는 FW 차이 이미지를 계산하고 심실 부피 분석을 수행했습니다.
이러한 분석은 우주 비행 중에 심실 부피가 증가했으며, 임무가 길어지면 심실 확장이 더 커지며 우주에서 XNUMX개월 후에는 점점 가늘어지는 것으로 나타났습니다. 이 연구에서는 비행 후 심실이 완전히 회복되는 데 걸리는 시간이나 어느 정도까지 회복되는지는 밝히지 않았습니다. 그러나 다음 연구 결과에 따르면 과학 보고서, 연구팀은 두개내액이 정상 수준으로 돌아가고 심실이 완전히 회복되기 위해서는 우주 비행 임무 사이에 최소 XNUMX년 이상의 간격이 필요하다고 제안합니다.
이 연구는 또한 우주 비행이 회백질 이동과 FW 재분배를 유도한다는 이전에 발표된 연구 결과를 확인했습니다. 연구자들은 임무가 길어질수록 체액 변화가 더 커진다는 사실을 확인했습니다. 경험이 풍부한 우주 비행사 중 이전 임무 이후 경과된 연수는 XNUMX개 심실 모두의 비행 후 용적 변화와 유의미한 연관이 있었습니다.
Seidler와 동료들은 우주 비행 중 심실 확장 속도가 정상적인 노화에서 나타나는 속도를 초과한다는 점을 지적하며, 이는 비행 후 심실 확장이 노화에 따른 뇌 위축의 결과가 아니라 대신 뇌척수액 변화에서 발생함을 시사합니다. 그들은 이러한 확대가 미세 중력에서 발생하는 머리 쪽으로의 체액 이동을 수용하기 위한 보상 반응일 수 있다고 제안합니다.
장기 우주 비행 후 혈액 검사 결과 뇌 손상 밝혀져
연구자들은 우주 비행사 연령의 변화가 구조적 뇌 변화에서 관찰된 개인차를 설명하지 못했으며, 초보자와 숙련된 우주 비행사 사이에 우주 비행으로 인한 구조적 뇌 변화에는 차이가 없었다는 점에 주목했습니다. 오히려 경험이 풍부한 우주 비행사가 이전에 완료한 비행 횟수에 따라 뇌 변화가 달랐습니다. “이것은 뇌가 여러 비행에 걸쳐 누적된 효과와 아마도 미세 중력과 우주 비행 환경에 대한 별도의 적응에 의해 영향을 받는다는 것을 의미합니다.”라고 그들은 썼습니다.
“총체적으로 우리 연구는 더 긴 임무, 여러 번의 비행, 더 짧은 임무 간 회복 시간이 더 큰 두개내액 변화를 유발한다는 것을 시사합니다. 더욱이 이번 연구 결과는 미세중력에 대한 적응으로 인한 신경가소성 변화가 이전 우주 비행 경험에 의존하지 않을 수 있음을 시사합니다.”라고 그들은 결론을 내렸습니다. 세이들러는 말한다 물리 세계 팀은 현재 임무 후 최대 XNUMX년까지 비행 후 장기 추적 조사를 통해 새로운 연구를 수행하고 있습니다.
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- 출처: https://physicsworld.com/a/life-in-space-impacts-human-brain-structure/
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