高科技睡袋可以解决太空中的视力问题
当詹姆斯·莱德纳博士想象着告诉人们他为人类的火星任务所做的不寻常的贡献时，他的脸上浮现出一丝微妙的微笑。
连续72个小时，研究志愿者躺在德州大学西南分校的床上，只有在晚上，研究人员把他的下半身放在一个密封的真空睡袋里，让体液在仰卧时自然流入他的头部，这种单调感才会被打破。
新研究发表于JAMA眼科通过吸入这些液体并将其排出大脑压力大，特别设计的睡袋可以防止宇航员忍受的视力问题空间在这种情况下，液体会漂浮到头部，不断地推动和重塑眼球后部。
这一现象已经困扰了科学家十多年，仍然是人类太空探索中最大的健康难题之一。但来自UT西南大学的研究结果表明，高科技麻袋可能提供一个解决方案。美国宇航局招募了西南大学来寻求宇航员视力问题的答案。
值得注意的是，研究人员发现，尽管平躺三天就能产生足够的压力来轻微改变眼球的形状，但当使用抽吸技术时，没有这种变化。
“我们不知道在更长的飞行中，比如两年的火星飞行中，这种影响会有多严重，”德克萨斯大学西南地区的心脏病专家本杰明·莱文(Benjamin Levine)医学博士说，他正在帮助NASA解决太空中脑压和异常血液流动的健康风险。“如果宇航员有如此严重的损伤，他们看不见自己在做什么，这将是一场灾难，这影响了任务。”
重塑眼球
美国宇航局希望这款睡袋可以治疗一种名为太空飞行相关神经眼综合征(SANS)的疾病。这种情况的特点是眼球逐渐变平，视神经肿胀和视力障碍。
德克萨斯大学西南分校和德克萨斯健康长老会医院达拉斯运动与环境医学研究所此前的研究表明，SANS可能是由体液对大脑施加的持续压力引起的。
在地球上，SANS不是问题，因为每当人们起床时，重力都会将液体拉入体内。在太空中，重力的缺乏阻碍了这种日常的卸载过程，使超过半加仑的体液聚集在头部，并对眼球施加压力。
据美国宇航局记录，在国际空间站工作至少6个月的宇航员中，有一半以上存在视力问题。有些人变得有远见，阅读困难，有时需要船员协助实验。
“你无法站在太空中释放压力。这就是问题所在，”美国宇航局的科学家迈克尔·斯滕格博士说人类健康对策要素．
其他风险
到目前为止，最好的补救办法可能是使用特制的可调节镜片的太空眼镜，以纠正宇航员在空间站上不断变化的视力。但这种策略并不能减轻人们对眼球长期影响的担忧，也不能减轻莱文博士的团队正在发现的潜在心血管并发症。
一个2018年的研究例如，一项研究表明，在零重力状态下生活6个月，可能会增加患一种常见的心律失常——房颤的几率。这种情况会导致血栓、心脏病发作或中风。
莱文博士说:“当然，我们还没有记录到脑压的其他影响。”“宇航员报告了他们所谓的‘太空傻瓜’。他们犯的错误比他们认为应该犯的要多。这是否与无法降低压力有关，我们不知道。”
虽然SANS的一些影响是暂时性的，但在宇航员返回地球后不久，视力就会恢复正常。斯滕格说，德克萨斯大学西南分校的研究对美国宇航局希望在本世纪30年代发射的载人火星飞行至关重要。尤其是睡袋技术，可以同时解决大脑和心脏的问题。
“(SANS)的长期健康后果是什么?”斯滕格博士说。“有一个庞大的团队在实地工作，以抵消很多这些风险。”
测量脑压
这款睡袋的原型是德克萨斯大学西南分校为帮助美国宇航局更好地了解这种疾病而进行的几个阶段研究的高潮，其中包括一种睡眠障碍2017年的研究提供了令人信服的证据，表明持续的压力可能确实有助于SANS。
为了验证他关于脑压的理论，莱文博士从全国各地招募了癌症幸存者，他们的头上仍有接受化疗的端口。这些端口为研究人员提供了难得的直接测量大脑压力的途径。
每个志愿者都乘坐零重力飞机进入上层大气，在那里他们体液向上浮动。来自德克萨斯大学西南分校Peter O'Donnell Jr. Brain Institute的神经外科医生通过将特殊设备插入端口来测量脑压。
“这很难，”来自费城的白血病幸存者温迪·汉考克(Wendy Hancock)回忆说，她同意在零重力状态下进行三十多次上下动作。“但美国宇航局很棒，所以，当然，我要抓住这个机会帮忙。我这么做是为了宇航员。”
由此产生的研究表明，躺在地球上的人的脑压实际上比在太空中要高。然而，在地球上，当人站起来，重力把液体拉下来时，压力就消失了。太空并没有为宇航员提供这样的解脱。
新疗法
有了这个重要的发现，莱文博士的团队开始与户外设备零售商REI合作，开发一种高科技睡袋，宇航员每晚都可以用它来释放大脑中的压力。尽管类似的下体负压技术已经在太空中使用了几十年，以维持肌肉和骨骼质量，但之前的原型机并没有设计用于长时间使用，也没有作为SANS的解毒剂进行测试。
这款包有一个坚固的框架——形状很像太空舱——被设计成适合腰部以下的人。
大约有十几个人自愿测试这项技术，其中包括莱德纳博士，他是圣安东尼奥的一名内科住院医生，有兴趣在航空航天医学领域发展。
他去了两次，每次3天，去了德克萨斯大学西南研究室，躺在床上。只有在第二次来访时，他才被放在睡袋里每晚睡8个小时。研究人员比较了每次实验后大脑的变化。
他开玩笑说:“工作效率已经过时了。”他指出躺着用笔记本电脑打字的尴尬。“但如果它能帮助人类登上火星，有一天我可以告诉我的孩子。”
在美国宇航局将这项技术带到空间站之前，有几个问题需要回答，包括宇航员应该在太空中度过的最佳时间睡袋每一天。
但莱文博士说，他的最新发现表明，在美国宇航局准备向火星发射时，SANS有望不会对健康构成威胁。
莱文博士说，“这可能是太空计划在过去十年中发现的最关键的医疗问题之一。”“我很感谢那些帮助我们理解并解决问题的志愿者。”
长期的研究
莱文博士从20世纪90年代初开始研究太空旅行的影响，当时他在太空中植入了第一根导管来监测宇航员的心脏压力。从那时起，他就在NASA的多个项目上合作，并为其飞行外科医生提供心血管疾病方面的建议。美国宇航局最近授予他380万美元的直接和间接资助，为期13年，用于研究太空旅行对心脏的影响。
Levine博士团队的其他关键成员包括Christopher Hearon博士，该研究的第一作者《美国医学会杂志》德克萨斯大学西南分校应用临床研究系研究助理讲师;以及奥唐纳脑研究所的神经外科医生托尼·惠特沃斯(Tony Whitworth)，他测量了患者的大脑压力在零重力下。
