神经回路前沿:长时间在太空飞行的宇航员大脑发生了“结构性”变化！

来源：生物探索2022-02-24 12:27

发表在《神经回路前沿》(Frontiers in Neural Circuits)上的一项新研究(图1)首次分析了长时间太空飞行后大脑中的结构连接变化。结果表明，几个白质束(如感觉运动束)发生了显著的显微结构变化。这是首次分析长期太空飞行后大脑中结构连接变化的研究，可以为未来研究人类太空探索过程中的全方位大脑变化奠定基础。找到的结果

发表在《神经回路前沿》(Frontiers in Neural Circuits)上的一项新研究(图1)首次分析了长时间太空飞行后大脑中的结构连接变化。结果表明，几个白质束(如感觉运动束)发生了显著的显微结构变化。这是首次分析长期太空飞行后大脑中结构连接变化的研究，可以为未来研究人类太空探索过程中的全方位大脑变化奠定基础。

找到的结果

1.大脑本身的神经可塑性可以改变其形状和功能，以适应长期的太空飞行。

2.在空间中时间延长后，大脑几个运动区之间的神经联系在几个白质束(如感觉运动束)中有明显的微结构变化。

3.与地球相比，在失重状态下，宇航员需要极大地调整自己的动作来保持平衡，大脑会做出自己的适应来帮助他们适应。

4.后续扫描显示，返回地球7个月后，这些变化依然可见。

人脑可以在我们的生活中改变其结构和功能，以适应环境的变化。随着人类对太空的探索进入新时代，了解太空飞行对人脑的影响非常重要。先前的研究表明，太空飞行可能会改变成人大脑的形状和功能。

安特卫普大学的芙罗莉丝乌耶茨博士带领一支国际研究团队，通过欧洲航天局(ESA)与Roscosmos的合作项目，研究人类大脑在太空中的变化。

Wuyts和他的同事首先在深部白质束的水平上研究了太空飞行后大脑的结构变化。白质是指大脑中负责灰质与身体之间，以及灰质区之间沟通的部分。简而言之，白质是大脑的交流通道，而灰质是信息处理的地方。

具有“自我调节”能力的大脑

Wuyts和他的团队研究了12名男性宇航员，他们参加了平均172天的长期任务。他们在太空飞行前后进行了扩散磁共振成像(dMRI)，并在7个月的太空飞行后收集了8次随访扫描。

为了研究太空飞行后大脑的结构和功能，研究人员使用了一种叫做纤维束成像的大脑成像技术。Wuyts解释说：“纤维束成像提供了大脑的通路连接方案。我们的研究是首次使用这种特定的方法来检测太空飞行后大脑结构的变化。”

研究人员发现了“学习大脑”概念的证据；换句话说，大脑必须适应太空飞行的神经可塑性水平。德雷塞尔大学的第一作者安德烈多罗辛(Andre Dorosin)说：“我们发现大脑的几个运动区之间的神经连接发生了变化，这些运动区就是发起运动命令的大脑中枢。与地球相比，在失重状态下，宇航员需要大幅调整身体运动策略。我们的研究表明，他们的大脑已经重建了通路连接。”后续扫描显示，这些变化在返回地球七个月后仍然可见。

Wuyts解释说：“从以前的研究中，我们知道这些运动区域在太空飞行后表现出适应的迹象。”然后通过观察大脑的解剖变化，发现大脑胼胝体的结构发生了变化，而这种变化是由脑室扩张引起的。胼胝体毗邻脑室，是连接大脑两个半球的中央高速公路。心室是一个充满液体的连接网络，会因太空飞行而膨胀。Wuyts说：“我们首先在胼胝体中发现的结构变化实际上是由心室扩张引起的，这导致了相邻神经组织的解剖变化。起初人们认为大脑中存在真正的结构变化，但我们只观察到了形状变化。”

太空旅行对人脑的影响值得深入研究。

目前通过对航天员肌肉和骨骼流失的研究，提出科学的指导，比如每天至少锻炼两个小时。这项研究表明，有必要了解太空飞行如何影响我们的身体，尤其是对人类大脑的长期影响。未来的研究可能会证明，大脑也需要采取对策来应对太空飞行的影响。

Wuyts说：“这些发现为我们提供了新的思路。因为这项开创性的研究，我们还不知道太空飞行会对大脑产生什么样的长期影响。然而，这些结果有助于我们全面了解太空旅行者大脑的变化。保持这个研究方向很重要。它可以使用不同的技术，从不同的角度发现太空飞行引起的大脑变化。”(100yiyao.com)

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