Pobyt ve vesmíru mění kvůli nízké gravitaci mozek

Datum 09.04.2022

Ilustrační foto: Pixabay

Podle nové studie zveřejněné v odborném vědeckém časopise Frontiers in Neural Circuits musí lidské tělo překonat mnoho různých překážek, aby mohlo dlouhodobě pobývat ve vesmíru. To se týká také našeho mozku. Výsledkem výzkumu, na kterém se podílela Evropská kosmická agentura (ESA) spolu s mezinárodním výzkumným týmem Roskosmos je vůbec první analýza změn ve strukturálních změnách mozků astronautů způsobených dlouhodobými lety do vesmíru.

Podle NASA byly hlavní stresové faktory ve vesmíru, konkrétně při hypotetických misích na Mars, souhrnně označeny zkratkou RIDGE (Radiation, Isolation and Confinement, Distance from Earth, Gravity fields and Hostile/Closed Environments). V překladu jde o radiaci, izolaci a uvěznění, vzdálenost od planety Země, nízké gravitační pole a nepřátelské prostředí.

Tyto různé faktory mají na tělo různý vliv. Například kvůli rozdílu v gravitaci ztrácejí kosti astronautů v průměru 1-1,5 % minerální hustoty za měsíc a úbytek kostní hmoty se po přistání nemusí podařit zcela obnovit. Astronauti také rychleji ztrácejí svalovou hmotu a tekutiny, které se vlivem gravitace přesouvají do hlavy. To může způsobit problémy se zrakem.

Celá změna v gravitaci narušuje koordinaci rukou a očí a rovnováhu a je známo, že způsobuje nevolnost z pohybu. Kromě toho může gravitace způsobit zvýšené vylučování vápníku z kostí a dehydrataci, což zase může vést také ke vzniku ledvinových kamenů.

Zatímco vědci si jsou toho všeho dobře vědomi, vliv kosmických letů na mozek je méně známý nebo lépe řečeno méně prozkoumaný. Předpokládají však, že nějaký vliv na mozek tyto lety ve stavu beztíže mít zřejmě budou. Bylo provedeno několik předchozích studií, které využívaly snímky magnetické rezonance, a ty zjistily určité důkazy o změnách v mozku, ale stále bylo zapotřebí dalšího výzkumu.

Aby vědci lépe pochopili, jaký vliv mají dlouhodobé lety do vesmíru na mozek, vybrali 12 mužů-kosmonautů a studovali jejich snímky magnetické rezonance pořízené před a po jejich cestách do vesmíru, z nichž každá trvala v průměru 172 dní, a porovnal je se snímky kontrolní skupiny. Sedm měsíců po návratu bylo astronautům pořízeno také osm kontrolních snímků.

K jejich analýze vědci využili určitou techniku zobrazování mozku známou jako vláknová traktografie, která, jak vysvětlil vedoucí studie Dr. Floris Wuyts z Antverpské univerzity, “poskytuje jakési schéma zapojení mozku”. A to, co zjistili, bylo fascinující.

Zaprvé, výsledky podpořily koncept “naučeného mozku”, což znamená, že mozek se přizpůsobuje kosmickému letu a mnoha výzvám, které s sebou nese, jako je například stav beztíže v mikrogravitaci.

“Zjistili jsme změny v nervových spojeních mezi několika motorickými oblastmi mozku,” vysvětlil první autor Dr. Andrei Doroshin z Drexel University a dodal: “Motorické oblasti jsou mozková centra, kde se iniciují příkazy k pohybům. Ve stavu beztíže musí astronaut ve srovnání se Zemí drasticky přizpůsobit své pohybové strategie. Naše studie ukazuje, že jejich mozek je takříkajíc přepojen.”

Ani tyto změny nebyly zrovna dočasné. Při pohledu na následné snímky byly tyto změny stále patrné. Mohl by to být problém? Možná.

Jak již bylo zmíněno, astronauti ve vesmíru rychleji ztrácejí svalovou hmotu a hustotu kostního materiálu a mohou trpět celou řadou dalších fyziologických změn. Existují však určitá protiopatření, jak proti tomu bojovat. Například v případě svalové hmoty jsou k dispozici diety a cvičební postupy.

V případě tekutin směřujících do mozku by mohly pomoci přístroje s podtlakem v dolní části těla, které pomáhají tekutinám směřujícím do nohou. Některá lékařská řešení mohou pomoci zastavit úbytek kostní hmoty a zabránit tvorbě ledvinových kamenů.

Pro mozek však zatím žádné protiopatření neexistuje. Vzhledem k tomu, že změny v mozku se zdají být v některých ohledech dlouhodobé, je možné, že mozek se po změnách způsobených kosmickým letem bude těžko znovu přizpůsobovat Zemi. Vzhledem k tomu, že let na Mars by trval při současných technologiích minimálně devět měsíců, je možné, že delší cesty do vesmíru by mohly mít na lidský mozek ještě výraznější dopady. Bez zavedených protiopatření by to mohlo být značně obtížné.

Nicméně to opět posiluje význam hledání toho, co by teoreticky bylo ideálním řešením: Umělá gravitace. Zatím se však neobjevil žádný způsob, jak skutečně funkční a životaschopnou umělou gravitaci získat nebo vytvořit. Proto bude pravděpodobně zapotřebí jiných protiopatření. V konečném důsledku nám poznání toho, jak mozek ovlivňuje pobyt ve vesmíru, může pomoci lépe porozumět cestování vesmírem a tomu, jak lidstvo může pronikat dál mimo naši mateřskou planetu.

Richard Pappen
zdroj: Frontiers

Eaton 700 x 200 px

Napsat komentář