Космические полёты меняют форму мозга астронавтов

Космические полёты оказывают серьёзное физическое воздействие на астронавтов, вызывая атрофию мышц, истончение костей и смещение жидкостей в организме. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале PNAS, к этому списку можно добавить ещё одно важное изменение: пребывание в условиях микрогравитации вызывает изменение формы мозга.

Автор: CC0 Public Domain

Здесь, на Земле, гравитация помогает удерживать мозг на месте, в то время как окружающая его спинномозговая жидкость действует как амортизатор. Учёные уже знали, что без постоянного притяжения гравитации мозг смещается вверх, но это новое исследование показало, что он также растягивается и сжимается в нескольких областях.

Мозг в движении

Исследователи под руководством Рэйчел Сейдлер из Университета Флориды пришли к такому выводу после изучения МРТ-снимков 26 астронавтов, сделанных до и после их миссий на Международной космической станции. Их сравнили со снимками 24 добровольцев, участвовавших в эксперименте с наклонным постельным режимом. Они провели 60 дней, лёжа под углом 6 градусов головой вниз, чтобы имитировать, как невесомость заставляет жидкости и органы смещаться к голове.

Авторы исследования обнаружили значительные различия между мозгами астронавтов и добровольцев. Хотя обе группы испытали смещение, мозг астронавтов сместился дальше вверх. И чем дольше они находились в космосе, тем более выраженными становились эти изменения. Дополнительная моторная кора (которая помогает контролировать движение) сместилась вверх примерно на 2,5 миллиметра у астронавтов, находившихся в годовых миссиях.

Смещение мозга не является равномерным. Команда обнаружила, что по мере движения мозг сжимается в верхней и задней частях, в то время как другие области растягиваются. Это оказывает заметное влияние на равновесие и координацию. В тестах астронавты, испытавшие наибольшее смещение мозга, с наибольшим трудом удерживали устойчивость на ногах после возвращения на Землю.

Более безопасные миссии

Для будущего космических миссий крайне важно понимать эти изменения, как отмечают исследователи в своей статье.

«Мы демонстрируем комплексные изменения положения мозга внутри черепной полости после космического полёта и в условиях аналоговой среды. Эти выводы имеют решающее значение для понимания влияния космических полётов на человеческий мозг и поведение».

Хотя мозг в основном возвращается в своё нормальное положение через несколько месяцев после возвращения на Землю, учёным необходимо больше знать, чтобы обеспечить более безопасные условия для более длительных миссий, например, на Марс.

«Последствия для здоровья и работоспособности человека, связанные с этими смещениями и деформациями мозга в условиях космического полёта, требуют дальнейшего изучения, чтобы проложить путь к более безопасному исследованию космоса человеком».

Больше информации: Tianyi Wang et al, Brain displacement and nonlinear deformation following human spaceflight, Proceedings of the National Academy of Sciences (2026). DOI: 10.1073/pnas.2505682122