太空旅行影響大腦工作方式

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圖片來源：Unsplash

比利時安特衛普大學和列日大學的科學家發現，在太空中生活6個月后，人類大腦是如何變化和適應失重狀態的。其中有些變化被證明是持久的——即使是返回地球8個月后。相關論文近日發表于《通訊-生物學》。

即將成為第三個進入太空的比利時人Rapha?l Liégeois認為，這項研究很重要，“為新一代宇航員的長期任務做好準備”。

一個孩子學會不把杯子掉在地板上，或者一個網球運動員預測來球路線并準確擊中它，這些都是大腦結合重力定律優化在地球上正常運轉的例子。前往太空的宇航員處于失重環境中，大腦關于重力的規則不再適用。

在歐空局的協助下，安特衛普大學領導了名為“BRAIN-DTI”的科學項目。研究中使用的核磁共振成像（MRI）數據，采集自14名宇航員執行在國際空間站6個月的太空任務之前和之后。

研究人員使用一種特殊的MRI技術，在宇航員休息狀態下收集了他們的大腦數據，而不需要他們從事特定的任務。這種靜息狀態功能性MRI技術使研究人員能夠研究大腦的“默認”狀態，并發現在長時間太空飛行后，這種狀態是否會發生變化。

在與列日大學的合作中，研究人員對大腦休息狀態下的活動進行分析，揭示了功能連通性是如何在特定區域發生變化的。功能連通性是大腦某些區域的活動如何與其他區域的活動相關聯的標志。

論文通訊作者、安特衛普大學的Steven Jillings表示：“我們發現，太空飛行后，支持不同類型信息整合的大腦區域的功能連通性發生了變化，而不是每次只處理一種類型的信息，如視覺、聽覺或運動信息。”

“在返回地球的8個月里，其中一些發生變化的連通模式被保留了下來。與此同時，大腦的一些變化恢復到太空任務之前的功能水平。”論文作者之一、安特衛普大學的Floris Wuyts說。

這兩種變化都是合理的。大腦連通的持續變化可能表明了一種學習效應，而短暫變化可能表明對重力變化更劇烈的適應。

“了解失重引發的生理和行為變化是規劃人類太空探索的關鍵。使用神經成像技術繪制大腦功能變化是為新一代宇航員做好長期任務準備的重要一步。”Liégeois表示。