นักบินอวกาศในอวกาศ: เกิดอะไรขึ้นกับสมองของคุณที่ Zero Gravity ไม่ว่ายังไงก็ตาม?

$config[ads_kvadrat] not found

Faith Evans feat. Stevie J – "A Minute" [Official Music Video]

Faith Evans feat. Stevie J – "A Minute" [Official Music Video]

สารบัญ:

Anonim

นาซ่าให้คำมั่นที่จะส่งมนุษย์ไปยังดาวอังคารในช่วงปี 2030 นี่เป็นเป้าหมายที่ทะเยอทะยานเมื่อคุณคิดว่าการเดินทางไปกลับโดยทั่วไปจะอยู่ที่ใดก็ได้ระหว่างสามถึงหกเดือนและทีมงานจะต้องอยู่บนดาวเคราะห์สีแดงนานถึงสองปีก่อนการจัดแนวดาวเคราะห์ให้กลับบ้านได้ มันหมายความว่านักบินอวกาศจะต้องมีชีวิตอยู่ในแรงโน้มถ่วง (ไมโคร) ลดลงประมาณสามปี - เกินกว่าบันทึกปัจจุบัน 438 วันต่อเนื่องในอวกาศที่จัดขึ้นโดยนักบินอวกาศของรัสเซีย Valery Polyakov

ในวันแรก ๆ ของการเดินทางไปในอวกาศนักวิทยาศาสตร์ทำงานอย่างหนักเพื่อหาวิธีเอาชนะแรงโน้มถ่วงเพื่อให้จรวดสามารถยิงได้โดยไม่ต้องใช้แรงโน้มถ่วงของโลกเพื่อให้มนุษย์ลงจอดบนดวงจันทร์ วันนี้แรงโน้มถ่วงยังคงอยู่ในอันดับต้น ๆ ของวิทยาศาสตร์ แต่คราวนี้เราสนใจมากขึ้นว่าแรงโน้มถ่วงที่ลดลงส่งผลต่อสุขภาพของนักบินอวกาศโดยเฉพาะสมองของพวกเขาอย่างไร ท้ายที่สุดเราได้วิวัฒนาการให้มีอยู่ภายในแรงดึงดูดของโลก (1 กรัม) ไม่ใช่ในสภาวะไร้น้ำหนักของอวกาศ (0 กรัม) หรือความโน้มถ่วงของดาวอังคาร (0.3 กรัม)

สมองของมนุษย์รับมือกับแรงโน้มถ่วงได้อย่างไร สรุปสั้น ๆ - แม้ว่าข้อมูลเกี่ยวกับเรื่องนี้มี จำกัด น่าแปลกใจเนื่องจากเราคุ้นเคยกับใบหน้าของนักบินอวกาศที่กลายเป็นสีแดงและบวมในช่วงที่ไม่มีน้ำหนัก - ปรากฏการณ์ที่รู้จักกันในชื่อ "ชาร์ลีบราวน์เอฟเฟ็กต์" หรือ "โรคขานกหัวบวม" นี่เป็นเพราะของเหลวที่ประกอบด้วยเลือดส่วนใหญ่ (เซลล์และพลาสมา) และของเหลวในสมองเคลื่อนไปทางหัวทำให้พวกเขามีใบหน้ากลมบวมและขาทินเนอร์

การเลื่อนของของไหลเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการเจ็บป่วยจากการเคลื่อนไหวในอวกาศอาการปวดหัวและคลื่นไส้ พวกเขายังมีอีกไม่นานที่เชื่อมโยงกับการมองเห็นภาพซ้อนเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของความดันเมื่อการไหลเวียนของเลือดเพิ่มขึ้นและสมองลอยขึ้นด้านบนภายในกะโหลกศีรษะ - สภาพที่เรียกว่าการด้อยค่าทางสายตาและกลุ่มอาการของโรคความดันในกะโหลกศีรษะ แม้ว่าองค์การนาซ่าจะพิจารณาว่าโรคนี้เป็นความเสี่ยงด้านสุขภาพอันดับต้น ๆ สำหรับภารกิจใด ๆ สู่ดาวอังคาร แต่ก็ต้องหาสาเหตุที่ทำให้เกิดปัญหาและคำถามที่รุนแรงกว่านี้ - วิธีการป้องกันยังคงเป็นปริศนา

ดังนั้นงานวิจัยของฉันจะตรงกับที่นี้ ฉันคิดว่าบางส่วนของสมองได้รับเลือดมากเกินไปเนื่องจากไนตริกออกไซด์ซึ่งเป็นโมเลกุลที่มองไม่เห็นซึ่งมักจะลอยอยู่ในกระแสเลือด - สร้างขึ้นในกระแสเลือด สิ่งนี้ทำให้หลอดเลือดแดงส่งเลือดไปเลี้ยงสมองด้วยการผ่อนคลายดังนั้นมันจึงเปิดออกมากเกินไป อันเป็นผลมาจากการไหลเวียนของเลือดอย่างไม่หยุดยั้งสิ่งกีดขวางในสมองและเลือดซึ่งเป็น“ โช้คอัพ” ของสมอง - อาจจะล้นหลาม สิ่งนี้จะช่วยให้น้ำค่อยๆสะสม (เงื่อนไขที่เรียกว่าอาการบวมน้ำ) ทำให้เกิดอาการสมองบวมและเพิ่มแรงกดดันที่สามารถทำให้แย่ลงได้เนื่องจากข้อ จำกัด ในการระบายน้ำ

คิดว่ามันเหมือนแม่น้ำล้นตลิ่ง ผลลัพธ์ที่ได้คือออกซิเจนไม่เพียงพอที่จะไปถึงส่วนต่าง ๆ ของสมองเร็วพอ นี่เป็นปัญหาใหญ่ที่สามารถอธิบายได้ว่าเหตุใดการมองเห็นที่เบลอเกิดขึ้นรวมถึงผลกระทบต่อทักษะอื่น ๆ รวมถึงความคล่องแคล่วทางปัญญาของมนุษย์อวกาศ (วิธีคิดของพวกเขาสมาธิเหตุผลและการเคลื่อนไหว)

การเดินทางใน“ Vomit Comet”

หากต้องการทราบว่าความคิดของฉันถูกต้องเราจำเป็นต้องทดสอบ แต่แทนที่จะขอให้นาซาเดินทางไปยังดวงจันทร์เราหนีจากแรงดึงดูดของโลกด้วยการจำลองภาวะไร้น้ำหนักในเครื่องบินพิเศษที่มีชื่อว่า "ดาวหางอาเจียน"

ด้วยการปีนขึ้นไปและจุ่มลงไปในอากาศเครื่องบินลำนี้จะทำการ“ พาราโบลา” ถึง 30 เที่ยวบินในเที่ยวบินเดียวเพื่อจำลองความรู้สึกไร้น้ำหนัก พวกมันมีอายุการใช้งานเพียง 30 วินาทีและฉันต้องยอมรับว่ามันเป็นสิ่งเสพติดมากและคุณจะได้รับใบหน้าที่พองตัวจริง ๆ !

ด้วยการติดตั้งอุปกรณ์ทั้งหมดอย่างแน่นหนาเราจึงทำการวัดจากอาสาสมัครแปดคนที่บินเดี่ยวทุกวันเป็นเวลาสี่วัน เราตรวจวัดการไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดแดงที่จัดหาสมองโดยใช้เครื่องตรวจอัลตร้าซาวด์แบบพกพา doppler ซึ่งทำงานโดยการตีกลับคลื่นเสียงความถี่สูงออกจากการไหลเวียนของเซลล์เม็ดเลือดแดง นอกจากนี้เรายังวัดระดับไนตริกออกไซด์ในตัวอย่างเลือดที่นำมาจากหลอดเลือดดำที่แขนรวมถึงโมเลกุลอื่น ๆ ที่มองไม่เห็นซึ่งรวมถึงอนุมูลอิสระและโปรตีนเฉพาะสมอง (ซึ่งสะท้อนความเสียหายทางโครงสร้างของสมอง) ที่สามารถบอกเราได้ ถูกบังคับให้เปิด

การค้นพบครั้งแรกของเรายืนยันสิ่งที่เราคาดการณ์ไว้ ระดับไนตริกออกไซด์เพิ่มขึ้นตามอุบาทว์ซ้ำ ๆ ของน้ำหนักและตรงนี้กับการไหลเวียนของเลือดที่เพิ่มขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านหลอดเลือดแดงที่จ่ายด้านหลังของสมอง สิ่งนี้บังคับให้อุปสรรคเลือดสมองเปิดแม้ว่าจะไม่มีหลักฐานของความเสียหายของสมองโครงสร้าง

ขณะนี้เรากำลังวางแผนที่จะติดตามการศึกษาเหล่านี้พร้อมกับการประเมินรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของเลือดและของเหลวในสมองโดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพเช่นสนามแม่เหล็กเพื่อยืนยันการค้นพบของเรา นอกจากนี้เรายังจะสำรวจผลกระทบที่มาตรการตอบโต้เช่นกางเกงดูดยางซึ่งสร้างแรงกดดันด้านลบในร่างกายส่วนล่างด้วยแนวคิดที่ว่าพวกเขาสามารถช่วย“ ดูด” เลือดออกจากสมองของนักบินอวกาศ - เช่นเดียวกับยาเสพติด เพื่อต่อต้านการเพิ่มขึ้นของไนตริกออกไซด์ แต่การค้นพบเหล่านี้ไม่เพียงปรับปรุงการเดินทางในอวกาศพวกเขายังสามารถให้ข้อมูลที่มีค่าว่าทำไม“ แรงโน้มถ่วง” ของการออกกำลังกายจึงเป็นยาที่ดีสำหรับสมองและวิธีที่มันสามารถป้องกันโรคสมองเสื่อมและโรคหลอดเลือดสมองในภายหลัง

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกใน The Conversation โดย Damian Bailey อ่านบทความต้นฉบับที่นี่

$config[ads_kvadrat] not found