Что происходит с нашим мозгом в космосе? Удивительная правда, которую открыли ученые

Человеческий организм в процессе миллиардов лет эволюции адаптировался к земным условиям гравитации. Именно поэтому на заре космических полетов ученых мучил один важный вопрос: что происходит с организмом человека, и особенно с мозгом, в условиях невесомости? Нарушается ли кровообращение, разрушаются ли кости или это оказывает серьезное влияние на мозг?

Эксперименты конца 1950-х годов с участием мышей, пауков и собак показали, что живые организмы способны выживать в космосе. Позднее полеты с участием людей доказали, что человек может не только выжить, но и адаптироваться к новой среде.

Астронавт Европейского космического агентства (ESA) Лука Пармитано отмечает, что в космосе человеческое тело заметно меняется уже через несколько недель. По его словам, лицо становится круглее, ноги худеют, и человек начинает ощущать свое тело совершенно иначе. Пармитано расценивает это как естественную адаптацию организма к невесомости.

Однако космос влияет не только на мышцы и кости человека, но и на его мозг. Если на Земле каждое движение связано с преодолением гравитации, то в космосе такой необходимости нет. В результате кости начинают терять кальций, мышцы слабеют, наблюдаются определенные изменения в работе сердца. Кроме того, из-за перемещения жидкостей в верхнюю часть тела лица астронавтов выглядят отекшими.

Именно поэтому астронавты, работающие на Международной космической станции, вынуждены тренироваться около двух часов каждый день. Несмотря на это, после шестимесячного полета астронавты, вернувшиеся на Землю, не могут самостоятельно выйти из капсулы, и их выносят на носилках. А для полного восстановления костей иногда требуется до четырех лет.

По мнению экспертов, самый важный орган в человеческом организме — это мозг. Как отмечает летный хирург ESA Алессандро Альчибиаде, если человек не отправится в космос со здоровым и эффективно работающим мозгом, все остальные приготовления теряют свой смысл.

До сегодняшнего дня исследования влияния космоса на мозг проводились на ограниченном числе астронавтов. Например, американский астронавт Скотт Келли провел год на Международной космической станции, а его брат-близнец Марк Келли оставался на Земле. Согласно результатам исследования, во время полета у Скотта не наблюдалось значительных изменений в когнитивных способностях, но после возвращения на Землю они в течение примерно шести месяцев несколько снизились.

В новом исследовании, недавно опубликованном в журнале Фронтиерс ин Псйчологй, ученые из Биркбекского университета в Великобритании проанализировали 15 исследований визуализации мозга с участием 377 человек. Среди них были как астронавты, так и добровольцы, участвовавшие в экспериментах по имитации космических условий на Земле.

По заключению ученых, в условиях невесомости человеческий мозг физически и функционально перестраивается. В частности, происходят изменения в отделах мозга, отвечающих за движение, равновесие, пространственную ориентацию и ощущение тела. Это показывает, что человеческий мозг воспринимает гравитацию как постоянный внешний сигнал и опирается на него в своей работе.

Профессор Элиза Рафаэлла Ферре подчеркивает, что даже когда человек поднимает чашку кофе, мозг автоматически учитывает земную гравитацию. В космосе же этот механизм требует «перенастройки».

Хотя эта адаптация считается необходимой для астронавтов, она требует времени. Ученые наблюдали это на примере участников программы «Аполлон». Во время ходьбы по поверхности Луны их движения были неуклюжими и неустойчивыми. Причиной тому были не только тяжелые скафандры, но и то, что мозг еще не полностью адаптировался к новой гравитационной среде.

В будущем, при осуществлении долгосрочных экспедиций на Луну и Марс, этот вопрос приобретет еще большую актуальность. Например, после восьмимесячного перелета к Марсу астронавты будут полностью адаптированы к невесомости. В таких условиях переход к гравитации Марса, которая в три раза слабее земной, может создать серьезные трудности. Не исключено, что это негативно повлияет на процессы посадки, передвижения и принятия важных решений.

Для решения этой проблемы ученые считают лучшим выходом создание вращающихся космических кораблей, создающих искусственную гравитацию, или систем, генерирующих центробежную силу. Однако реализация таких технологий обходится очень дорого.

В то же время профессор Ферре разрабатывает новые методы стимуляции отделов мозга, отвечающих за восприятие гравитации, с помощью слабых электрических импульсов. Ученые выражают уверенность, что в будущем подобные технологии помогут человеку быстрее адаптироваться к новой среде в космосе.

Специалисты подчеркивают, что полет в космос — это не только одно из величайших научных испытаний для человечества, но и уникальная возможность глубже изучить, как работает человеческий мозг и как он адаптируется к внешней среде.