Uzayda beynimize ne oluyor? Bilim insanlarının keşfettiği şaşırtıcı gerçek

İnsan vücudu, milyarlarca yıllık evrim süreci boyunca Dünya'nın alışılagelmiş yerçekimi koşullarına uyum sağlamıştır. Bu nedenle, uzay uçuşlarının başladığı ilk dönemlerde bilim insanlarını düşündüren en önemli soru şuydu: Yerçekimsiz ortamda insan vücuduna, özellikle de beyne ne olur? Kan dolaşımı bozulur mu, kemikler erir mi yoksa beyin ciddi şekilde etkilenir mi?

1950'lerin sonunda fareler, örümcekler ve köpeklerle yapılan deneyler, canlı organizmaların uzayda yaşayabileceğini gösterdi. Daha sonra insanlı uçuşlar, insanın sadece hayatta kalmakla kalmayıp aynı zamanda yeni ortama uyum sağlayabildiğini de kanıtladı.

Avrupa Uzay Ajansı (ESA) astronotu Luca Parmitano, uzayda insan vücudunun birkaç hafta içinde önemli ölçüde değiştiğini belirtiyor. Ona göre yüz yuvarlaklaşır, bacaklar incelir ve insan vücudunu tamamen farklı hissetmeye başlar. Parmitano bunu, organizmanın yerçekimsizliğe doğal uyumu olarak değerlendiriyor.

Ancak uzay, insanın sadece kaslarını ve kemiklerini değil, beynini de etkiliyor. Dünya'da her hareket yerçekimini yenmekle ilgiliyken, uzayda böyle bir ihtiyaç kalmıyor. Sonuç olarak kemikler kalsiyum kaybetmeye başlıyor, kaslar zayıflıyor ve kalpte de bazı değişimler gözlemleniyor. Ayrıca vücuttaki sıvıların üst kısımlara kayması nedeniyle astronotların yüzü şişmiş gibi görünüyor.

Bu yüzden Uluslararası Uzay İstasyonu'nda görev yapan astronotlar her gün yaklaşık iki saat egzersiz yapmak zorundalar. Buna rağmen, altı aylık bir uçuştan sonra Dünya'ya dönen astronotlar kapsülden kendi başlarına çıkamıyor ve sedyelerle taşınıyorlar. Kemiklerinin tamamen iyileşmesi ise bazen dört yıla kadar sürebiliyor.

Uzmanlara göre insan vücudundaki en önemli organ beyindir. ESA uçuş cerrahı Alessandro Alcibiade, eğer insan uzaya sağlıklı ve verimli çalışan bir beyinle gitmezse, diğer tüm hazırlıkların önemini yitireceğini vurguluyor.

Bugüne kadar uzayın beyin üzerindeki etkisine dair araştırmalar sınırlı sayıda astronot üzerinde yapıldı. Örneğin, Amerikalı astronot Scott Kelly bir yıl boyunca Uluslararası Uzay İstasyonu'nda kalırken, ikiz kardeşi Mark Kelly Dünya'da kaldı. Araştırma sonuçlarına göre, uçuş sırasında Scott'ın bilişsel yeteneklerinde büyük bir değişim gözlemlenmedi, ancak Dünya'ya döndükten sonra yaklaşık altı ay boyunca bu yeteneklerde belirli bir düşüş yaşandı.

Yakın zamanda Frontiers in Psychology dergisinde yayınlanan yeni bir araştırmada, Birleşik Krallık'taki Birkbeck Üniversitesi'nden bilim insanları, 377 katılımcıyı kapsayan 15 beyin görüntüleme çalışmasını analiz etti. Bunlar arasında hem astronotlar hem de Dünya'da uzay koşullarını taklit eden deneylere katılan gönüllüler yer alıyordu.

Bilim insanlarının vardığı sonuca göre, yerçekimsiz ortamda insan beyni hem fiziksel hem de işlevsel olarak yeniden uyum sağlıyor. Özellikle hareket, denge, uzamsal yönelim ve vücut algısından sorumlu beyin bölgelerinde değişiklikler meydana geliyor. Bu da insan beyninin yerçekimini sürekli bir dış sinyal olarak kabul ettiğini ve ona dayanarak çalıştığını gösteriyor.

Profesör Elisa Raffaella Ferrè, insanın bir fincan kahveyi kaldırırken bile beynin otomatik olarak Dünya'nın yerçekimini hesaba kattığını belirtiyor. Uzayda ise bu mekanizmanın yeniden "ayarlanması" gerekiyor.

Bu uyum astronotlar için gerekli olsa da zaman alıyor. Bilim insanları bunu "Apollo" programı katılımcılarının örneklerinde de gözlemlemişti. Ay yüzeyinde yürürken hareketleri hantal ve dengesizdi. Bunun nedeni sadece ağır uzay kıyafetleri değil, beynin yeni yerçekimi ortamına henüz tam olarak uyum sağlayamamasıydı.

Gelecekte Ay ve Mars'a yapılacak uzun süreli keşif gezilerinde bu konu daha da önem kazanacak. Örneğin, Mars'a yapılacak sekiz aylık bir uçuştan sonra astronotlar yerçekimsizliğe tamamen uyum sağlamış olacaklar. Böyle bir durumda, Mars'ın Dünya'dakinden üç kat daha az olan yerçekimine geçiş yapmak ciddi zorluklar doğurabilir. Bu durumun iniş, hareket etme ve önemli kararlar alma süreçlerini olumsuz etkilemesi muhtemeldir.

Bilim insanları bu sorunu çözmek için yapay yerçekimi yaratan dönen uzay gemilerini veya merkezkaç kuvveti oluşturan sistemleri en iyi çözüm olarak görüyor. Ancak bu tür teknolojileri hayata geçirmek oldukça maliyetli.

Aynı zamanda Profesör Ferrè, beynin yerçekimini algılayan kısımlarını zayıf elektrik sinyalleriyle uyarma üzerine yeni yöntemler geliştiriyor. Bilim insanları, gelecekte bu tür teknolojilerin insanın uzaydaki yeni ortama daha hızlı uyum sağlamasına yardımcı olacağına inanıyor.

Uzmanlar, uzay uçuşunun sadece insanlığın karşılaştığı en büyük bilimsel sınavlardan biri değil, aynı zamanda insan beyninin nasıl çalıştığını ve dış ortama nasıl uyum sağladığını daha derinlemesine anlamak için eşsiz bir fırsat olduğunu belirtiyor.