زندگي طولاني مدت در فضا تأثير باورنكردني روي ساختار مغز مي‌گذارد

سفرهاي امروزي به ايستگاه فضايي بين‌المللي (ISS)، چندان آسان نيست. فضانوردان بايد آمادگي كامل براي يادگيري جسمي، رواني و علمي داشته باشند. درحالي‌كه اين سفرها مي‌‌توانند تأثير مخربي بر فضانوردان داشته باشند، سفرهاي برنامه‌‌ريزي‌شده به مريخ و ساير مأموريت‌هاي طولاني‌مدت، مي‌‌تواند پيامدهاي ناگواري داشته باشند؛ به همين دليل محققان در حال مطالعه اثرات سفرهاي فضايي بر مغز هستند. در سال‌هاي گذشته، پژوهش‌هاي زيادي روي بدن انسان و زندگي در فضا صورت گرفته است كه سؤال‌هاي زيادي در ذهن ما ايجاد مي‌كند. يكي از اين مهم‌ترين سؤال‌ها، تأثير گرانش صفر بر بدن انسان است.

بدن انسان براي زندگي در زمين سازگار است نه در گرانش صفر. تحقيق‌هاي جديد؛ چگونگي تأثير، عواقب و راه‌هاي مقابله با آن را تعيين كرده است. چند ماه گذشته با آزمايش‌هايي كه محققان روي بدن فضانوردان اسكات كلي و پگي ويتسون انجام دادند، مشخص شد كه بي‌وزني طولاني‌مدت در فضا عوارض جبران‌ناپذيري به همراه دارد؛ اما چه عاملي باعث بروز اين اشكالات و تغييرات مي‌شود؟ اين فضانوردان دچار تاري ديد بودند و تحقيقات بيشتر، اشكالات ساختاري مانند تختي پشت كاسه چشم و التهاب عصب اپتيك را آشكار كرد. دانشمندان قبل از اين تصور مي‌كردند كه دليل اصلي اين اشكال در تغيير خون ورودي به نقاط فوقاني بدن است.

اما در تحقيق جديد دليل ديگري براي اين اشكال پيدا شد. كار مايع مغزي- نخاعي ايجاد فضاي كافي در تغييرات فشار هيدروستاتيكي است؛ مانند وقتي كه از زمين بلند مي‌شويم. اما در جاذبه كم اين سيستم دچار اختلال مي‌شود. 

ناسا اين وضعيت را آسيب بينايي و فشار درون جمجمه‌اي (VIIP) ناميده است؛ زيرا اين امر در نتيجه‌ي تغييرات فشار در مغز و مايع نخاعي، به دليل نبود جاذبه به وجود مي‌آيد. رابرتز در آزمايشي از شركت‌كنندگان درخواست كرد تا به مدت ۹۰ روز در تخت بمانند. دونا رابرتز، محقق و نوروراديولوژيست، پژوهشي در اين رابطه انجام داده است. او براي شبيه‌سازي اثرات عدم گرانش بر مغز انسان، سر شركت‌كنندگان را به سمت پايين قرار داد. در اين آزمايش جاذبه زمين تا نزديك به صفر پايين آورده شد. رابرتز سپس با استفاده از fMRI به مطالعه آنچه در مغز اين افراد اتفاق مي‌افتد پرداخت كه نتايج آن بسيار جالب بود.

در روش fMRI يا تصويرسازي تشديد مغناطيسي كاركردي، تصاويري متناوب از مغز در موقع استراحت و فعاليت، گرفته مي‌شود. سپس اين تصاوير به‌طور ديجيتال از يكديگر تفريق مي‌شوند. نتيجه‌ي به‌دست‌آمده، عملكرد مغز در اثر تغييرات جريان خوني از انديشه متخصصين فيزيولوژيكي را نشان مي‌دهد. يكي از مراحل اوليه‌ي نتايج به‌دست‌آمده از تحقيقات رابرتز، افزايش تراكم در بخش بالايي مغز بود كه شركت‌كنندگان هر چه بيشتر در اين موقعيت قرار داشتند، شرايطشان وخيم‌تر مي‌شد. در مرحله‌ي دوم، وضعيت مغز شركت‌كنندگان تغيير مي‌كرد و فضاي بين بالاي مغز و جمجمه كاهش مي‌يافت. 

اما رابرتز براي اينكه متوجه شود اين اثرات در فضانوردان هم اتفاق افتاده است يا خير، تصاوير مغز شركت‌كنندگان را با اسكن‌هاي مغزي فضانوردان كه در موقعيت‌هاي مختلف گرفته شده بود، مقايسه كرد. در اين مقايسه، فضانوردان هم تنگ شدن قشر مركزي را تجربه مي‌كنند؛ بخشي در بالاي مغز كه لوب‌هاي پيشاني و لوب‌هاي آهيانه‌‌اي را از يكديگر جدا مي‌كند. ۹۴ درصد از فضانوردان كه سفرهاي طولاني‌مدت را سپري كرده‌اند، در اين وضعيت بودند و كمتر از ۲۰ درصد از فضانورداني كه از پروازهاي فضايي كوتاه‌مدت بازگشته بودند نيز اين علائم را نشان دادند.

در ۱۲ نفر از فضانورداني كه حضور طولاني‌مدت در فضا داشتند، مغز، حركتي كلي به سمت بالاي جمجمه داشت. همچنين كانال‌هاي مغزي-نخاعي در بالاي جمجمه‌ي ۱۲ نفر از اين فضانوردان ‌و يك نفر از فضانورداني كه حضور كوتاه‌مدت داشتند، كوچك شده بود. دانشمندان هنوز مطمئن نيستند اين باريك شدن چه تأثيري دارد، آيا مانع از جريان مايع مغزي-نخاعي مي‌شود يا بافت‌هاي اطراف را تحت فشار قرار مي‌دهد؟ يك راه حل مناسب براي كاهش اثرات زندگي در فضا روي مغز و همچنين از بين بردن علائم VIIP، اين است كه مايع نخاعي را كه از فشار موجود توليد مي‌شود، خارج كرد. اما در حال حاضر، هيچ روشي براي انجام اين كار پيچيده‌اي در فضا وجود ندارد.

سيكل خواب شبانه‌روزي به هم مي‌ريزد و ممكن است هميشه حالت تهوع ايجاد شود. با اين همه اشكالات اقامت در فضا، آيا سفرهاي طولاني‌مدت به مريخ ممكن است؟ سفر فضايي هنوز در مراحل ابتدايي است و در اولين مرحله بايد اشكالات آن را از ميان برداريم.