太空旅行会影响大脑的工作方式

太空旅行会影响大脑的工作方式
太空飞行后,后扣带皮层与大脑其余部分的连通性降低。在飞行后,与飞行前扫描相比,宇航员表现出后扣带皮层(PCC)在全脑连接中的参与减少。从宇航员组两次扫描的PCC聚类中提取的个体内在连通性对比(ICC)值(灰色)证实了大多数宇航员的这种递减效应(红色:平均值)。为了进行比较,对照组(n = 14)的ICC值在时间上没有显示出显著的变化(平均变化接近于零)。子图总结了两个时间点之间的估计差异。误差条表示95%置信区间。切片坐标在MNI空间中。统计显著性是基于体素水平的p < 0.005未校正,以及集群水平的家族误差p < 0.05校正(n = 15)。信贷:通信生物学(2023)。DOI: 10.1038 / s42003 - 022 - 04382 - w

安特卫普大学和Liège大学(比利时)的科学家们发现了人类大脑在太空生活6个月后如何改变和适应失重状态。有些变化被证明是持久的——即使是在回到地球8个月之后。Raphaël Liégeois很快将成为第三个进入太空的比利时人,他承认这项研究的重要性,“让新一代宇航员为更长期的任务做好准备”。

一个学会不把杯子掉在地上的孩子,或者一个预测一个来球的路线并准确地击中它就是一个例子结合了重力物理定律,使其在地球上发挥最佳作用。进入太空的宇航员生活在失重的环境中,大脑关于重力的规则不再适用。

一项新的研究宇航员在国际空间站(ISS)执行了六个月的任务后,大脑的组织发生了变化,证明了在失重状态下生活所需的适应能力。研究结果发表在该杂志上通信生物学

安特卫普大学一直在领导这项研究BRAIN-DTI科学项目通过欧洲航天局磁共振成像(MRI)数据取自14名宇航员在执行太空任务之前和之后的几次大脑。研究人员使用一种特殊的核磁共振技术,在宇航员休息状态下收集了他们的大脑数据,因此没有让他们从事特定的任务。这种静息状态功能性核磁共振技术使研究人员能够研究大脑的默认状态,并找出在长时间的太空飞行后这种状态是否会发生变化。

学习效果

在与Liège大学的合作中,最近对大脑休息时活动的分析揭示了功能连通性,这是一些人活动如何的标志是与其他活动相关的,特定区域的变化。

安特卫普大学的Steven Jillings和Floris Wuyts说:“我们发现,在太空飞行后,支持整合不同类型信息的区域的连性发生了改变,而不是每次只处理一种类型的信息,比如视觉、听觉或运动信息。”

“此外,我们发现,在回到地球的8个月里,其中一些改变的沟通模式仍然保留着。与此同时,一些大脑变化回到了太空任务之前这些区域的功能水平。”

这两种变化都是合理的:大脑交流的持续变化可能表明了一种学习效应,而短暂的变化可能表明对重力水平变化的更急性适应。

“这个数据集非常特别,因为他们的参与者本身。早在2016年,我们是历史上第一个展示的太空飞行如何影响单个宇航员的大脑功能.几年后,我们现在处于一个独特的位置,可以多次研究更多宇航员的大脑。因此,我们正在破译人类大脑的潜力,”Athena Demertzi博士(GIGA研究所,Liège大学)说,他是这项工作的联合主管。

新一代宇航员

"理解生理和由失重触发是人类太空探索计划的关键。因此,像这项工作中所做的那样,使用神经成像技术绘制大脑功能的变化是为新一代宇航员做好长期任务准备的重要一步,”Raphaël Liégeois说,工程科学博士(ULiège)在神经科学领域发表了一篇论文,未来的ESA宇航员。

研究人员对这一结果感到兴奋,尽管他们知道这只是探索太空旅行后大脑交流变化的第一步。例如,我们仍然需要研究这些大脑交流变化的确切行为后果是什么,我们需要了解在外太空停留的时间是否会影响这些观察结果,以及大脑特征是否有助于选择未来的宇航员或在期间和之后监测他们旅行。

更多信息:Steven Jillings等人,长期微重力会导致人类大脑连通性的可逆和持续变化,通信生物学(2023)。DOI: 10.1038 / s42003 - 022 - 04382 - w

期刊信息: 通信生物学

所提供的列日大学
引用:太空旅行影响大脑工作的方式(2023,2月17日)检索2023年2月22日从//www.pyrotek-europe.com/news/2023-02-space-brain.html
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