在失重状态下人类大脑会发生什么

包括HSE大学科学家在内的俄罗斯和比利时研究人员的国际团队发现，太空旅行对大脑产生了重大影响：他们发现宇航员表现出与感知和运动相关的大脑连通性的变化。

一些区域，例如岛屿和顶叶皮质区域，在太空飞行后与其他大脑区域更加同步。另一方面，一些其他区域(例如小脑和前庭核)的连通性降低。

虽然Roscosmos正在讨论未来载人飞往火星的航班，但NASA计划开放国际空间站进行商业旅游，而SpaceX正在测试其Starship Mars原型，科学家们正在严重关注长期停留在空间对人体的影响。在飞行过程中，宇航员不断暴露于失重状态，这需要适应并导致身体内的变化。殖民地行星和卫星上的生命 - 人类可能的未来 - 将需要特殊条件才能对我们的身体安全。虽然失重对骨骼，肌肉和前庭系统的影响是众所周知的，但人类大脑如何应对微重力尚未得到充分研究。最近使用神经影像学的研究表明，太空旅行不会使大脑不受影响。

包括HSE大学，RAS生物医学问题研究所，联邦治疗和康复中心，罗蒙诺索夫莫斯科国立大学，加加林宇航员培训中心和几个比利时研究组织的科学家组成的国际团队使用功能性磁共振成像(fMRI)来测量功能性脑在一个开创性的研究项目中，一群十一个宇航员的连通性。事实证明，适应微重力和运动活动的相关变化可以导致大脑区域之间功能连接的修改。

研究人员在太空任务平均六个月之前和之后对宇航员进行了大脑fMRIs，然后将他们的数据与留在地球上的健康志愿者进行了比较。研究人员正在寻找感知运动功能(如运动和身体位置感知)的大脑区域之间的连接变化。使用步态模仿足底刺激激活这些脑区域。

研究人员发现了宇航员大脑连接的变化。为了弥补平衡器官信息的缺乏，这些信息无法在微型移植中提供可靠的信息，大脑开发了一种体感控制的辅助系统，增加了对视觉和触觉反馈的依赖，而不是前庭输入。

一方面，已经揭示了大脑皮层和前庭核之间的连通性降低。在地球引力作用下，前庭核负责处理来自前庭系统的信号。但研究人员表示，在太空中，大脑可能会减少这些结构的活动，以避免相互矛盾的环境信息。他们还发现，在太空飞行后，小脑和许多其他结构，特别是那些负责运动的结构的连接减少了。

另一方面，fMRI显示左半球和右半球的岛状皮质之间以及岛状皮质和大脑其他区域之间的连接增加。除其他外，岛状叶片负责来自不同传感器系统的信号的整合。类似的功能由右侧超边缘回顶叶皮层区域执行，这也表明在飞行后与大脑其他区域的连通性增加。

“这是一个有趣的事实，在那些经历过不太舒服的空间站初始适应过程的宇航员(经历过眩晕，身体姿势错觉等)的宇宙中，右侧超边缘回和左岛状皮质之间的连通性增加更多。 “认知研究HSE实验室首席研究员Ekaterina Pechenkova说。研究人员认为，这种信息最终将有助于更好地理解为什么不同的人需要不同的时间来适应太空飞行的条件，并将有助于为太空旅行者制定更有效的个人训练计划。

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