研究发现，宇航员的大脑会“重新连接”，以适应长期的太空任务
一项新的研究发表在神经回路前沿是第一个分析长时间太空飞行后大脑结构连通性变化的研究。结果显示，感觉运动束等白质束的微观结构发生了显著变化。这项研究可以为未来研究人类太空探索过程中大脑的全面变化奠定基础。
在我们的一生中，我们的大脑会在结构和功能上发生变化和适应。随着人类对太空的探索达到新的境界，了解太空飞行对人类的影响人类的大脑是至关重要的。此前的研究表明，太空飞行有可能改变成年人大脑的形状和功能。
通过欧洲航天局(ESA)和俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)的合作项目，由安特卫普大学(University of Antwerp)的弗洛里斯·伍茨(Floris Wuyts)博士领导的一个国际研究团队一直在研究前往太空的人类的大脑。
Wuyts和他的同事们第一次在脑深部白质束水平上研究了太空飞行后大脑的结构变化。
白质是指大脑中负责灰质和身体之间以及各个灰质区域之间交流的部分。简而言之，白质是大脑交流的通道，灰质是信息处理的地方。
有学问的大脑
为了研究太空飞行后的大脑结构和功能，研究人员使用了一种称为纤维束成像的大脑成像技术。
“纤维束造影术提供了一种大脑的布线方案。我们的研究是第一次使用这种特定的方法来检测太空飞行后大脑结构的变化，”Wuyts解释说。
Wuyts和他的团队获得了12名男性宇航员在太空飞行前后的扩散核磁共振(dMRI)扫描。在太空飞行7个月后，他们还收集了8次后续扫描。这些宇航员都参与了平均172天的长时间任务。
研究人员发现了“学习型大脑”概念的证据;换句话说，大脑的神经可塑性水平必须适应太空飞行。“我们发现大脑中几个运动区域之间的神经连接发生了变化，”第一作者、德雷克塞尔大学的安德烈·多罗辛博士说。“运动区域是大脑的中心，在那里发起运动命令。在失重状态下，宇航员需要大幅调整他或她的运动策略，与地球相比。我们的研究表明，他们的大脑被重新连接了。”
后续扫描显示，在返回地球7个月后，这些变化仍然清晰可见。
“从以前的研究中，我们知道这些运动区域在太空飞行后表现出适应的迹象。现在，我们有第一个迹象表明，这也反映在这些地区之间的联系水平上。”
作者还发现了太空飞行后观察到的大脑解剖变化的解释。
Wuyts解释说:“我们最初认为已经检测到胼胝体的变化，胼胝体是连接大脑两个半球的中央公路。”胼胝体与脑室相邻，脑室是充满液体的交流网络，因太空飞行而膨胀。
“我们最初发现的结构变化胼胝体实际上是由脑室扩张引起的，这会引起邻近神经组织的解剖转移，”Wuyts说。“最初人们认为大脑中存在真正的结构变化，但我们只观察到形状的变化。这就把研究结果放在了不同的视角．"
航天研究的未来
这项研究表明，有必要了解太空飞行如何影响我们的身体，特别是通过对人类大脑的影响进行长期研究。目前有针对肌肉和骨骼流失的对策，比如每天至少锻炼两小时。未来的研究可能会提供证据，证明大脑有必要采取对策。
“这些发现为我们解开了整个谜团。由于这项研究是开创性的，我们还不知道整个谜题会是什么样子。这些结果有助于我们全面了解太空旅行者的大脑活动。保持这一研究方向至关重要，寻找航天诱导大脑从不同的角度和使用不同的技术来改变，”Wuyts总结道。
进一步探索
