圖片來源：Unsplash

比利時安特衛(wèi)普大學(xué)和列日大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在太空中生活6個月后，人類大腦是如何變化和適應(yīng)失重狀態(tài)的。其中有些變化被證明是持久的——即使是返回地球8個月后。相關(guān)論文近日發(fā)表于《通訊-生物學(xué)》。

即將成為第三個進入太空的比利時人Rapha Liégeois認(rèn)為，這項研究很重要，“為新一代宇航員的長期任務(wù)做好準(zhǔn)備”。

一個孩子學(xué)會不把杯子掉在地板上，或者一個網(wǎng)球運動員預(yù)測來球路線并準(zhǔn)確擊中它，這些都是大腦結(jié)合重力定律優(yōu)化在地球上正常運轉(zhuǎn)的例子。前往太空的宇航員處于失重環(huán)境中，大腦關(guān)于重力的規(guī)則不再適用。

在歐空局的協(xié)助下，安特衛(wèi)普大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)了名為“BRAIN-DTI”的科學(xué)項目。研究中使用的核磁共振成像（MRI）數(shù)據(jù)，采集自14名宇航員執(zhí)行在國際空間站6個月的太空任務(wù)之前和之后。

研究人員使用一種特殊的MRI技術(shù)，在宇航員休息狀態(tài)下收集了他們的大腦數(shù)據(jù)，而不需要他們從事特定的任務(wù)。這種靜息狀態(tài)功能性MRI技術(shù)使研究人員能夠研究大腦的“默認(rèn)”狀態(tài)，并發(fā)現(xiàn)在長時間太空飛行后，這種狀態(tài)是否會發(fā)生變化。

在與列日大學(xué)的合作中，研究人員對大腦休息狀態(tài)下的活動進行分析，揭示了功能連通性是如何在特定區(qū)域發(fā)生變化的。功能連通性是大腦某些區(qū)域的活動如何與其他區(qū)域的活動相關(guān)聯(lián)的標(biāo)志。

論文通訊作者、安特衛(wèi)普大學(xué)的Steven Jillings表示：“我們發(fā)現(xiàn)，太空飛行后，支持不同類型信息整合的大腦區(qū)域的功能連通性發(fā)生了變化，而不是每次只處理一種類型的信息，如視覺、聽覺或運動信息?！?/p>

“在返回地球的8個月里，其中一些發(fā)生變化的連通模式被保留了下來。與此同時，大腦的一些變化恢復(fù)到太空任務(wù)之前的功能水平。”論文作者之一、安特衛(wèi)普大學(xué)的Floris Wuyts說。

這兩種變化都是合理的。大腦連通的持續(xù)變化可能表明了一種學(xué)習(xí)效應(yīng)，而短暫變化可能表明對重力變化更劇烈的適應(yīng)。

“了解失重引發(fā)的生理和行為變化是規(guī)劃人類太空探索的關(guān)鍵。使用神經(jīng)成像技術(shù)繪制大腦功能變化是為新一代宇航員做好長期任務(wù)準(zhǔn)備的重要一步。”Liégeois表示。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s42003-022-04382-w

來源：《通訊—生物學(xué)》、中國科學(xué)報