Что происходит с мозгом в невесомости? Еще одна причина, почему мы не покорим Марс

NASA планирует отправить людей на Марс к 2030 году. Кроме самого полета туда и обратно, который займет от трех до шести месяцев, астронавтам придется пробыть на планете до двух лет, пока ее положение не позволит вернуться обратно. 

Это значит, что около трех лет они должны будут жить в условиях микрогравитации. Это значительно превышает текущий рекорд, 438 дней в космосе, установленный российским космонавтом Валерием Поляковым.

Сейчас ученых интересует, как пониженная гравитация влияет на здоровье космонавтов, особенно на мозг. В конце концов, мы эволюционировали, чтобы существовать в земной гравитации (1 g), а не в невесомости (0 g) или в микрогравитации Марса (0,3 g).

Как человеческий мозг справляется с микрогравитацией?

Если коротко, то не очень хорошо. Хотя все эффекты еще не изучены до конца. Один из известных «Эффект Чарли Брауна» или «опухшей головы и птичьих ног». Когда лица у космонавтов становятся большими и красными, а вот ноги, наоборот, тоньше. Это связано с тем, что жидкость, а именно кровь, плазма и спинномозговая жидкость смещаются к голове при отсутствии гравитации. Подобные движения жидкостей также вызывают головные боли и тошноту. Недавно именно это было названо причиной помутнения зрения и увеличения внутричерепного давления.

Мозг получает избыточное кровоснабжение за счет того, что тело накапливает оксид азота. А артерии, снабжающие мозг кровью, «расслабляются» и открываются слишком сильно. Гематоэнцефалический барьер, «амортизирующий» поступление крови в мозг, не справляется. Это позволяет нарастать объему жидкости (происходит отек), вызывая опухоль головного мозга и увеличение давления.

NASA называет этот синдром главной опасностью для здоровья космонавтов. Тем не менее, как с ним бороться, пока не понятно. Чтобы лучше изучить проблему, были проведены эксперименты на восьми добровольцах. Каждый день они совершали полет в специальном оборудовании, имитирующем невесомость. В результате, уже через 30 секунд у них уже действительно были опухшие лица.

Ученые также измеряли кровоток в разных артериях, которые снабжают мозг, и уровни оксида азота в образцах крови. Кроме того, кровь исследовали на присутствие других молекул, которые включают свободные радикалы и специфичные для мозга белки (их наличие означает структурное повреждение мозга). Эти частицы могли бы рассказать, был ли гематоэнцефалический барьер слишком сильно раскрыт.

Результаты подтвердили предварительные гипотезы. После нескольких сессий в невесомости уровни оксида азота в крови поднялись, что совпало с избыточным кровоснабжением в мозге. Сейчас ученые работают над более подробным исследованием синдрома, а также над способами его избежать.

Поступить в МТИ