微重力改变了大脑的连通性

一个由俄罗斯和比利时研究人员组成的国际团队，包括来自HSE大学的科学家，发现太空旅行对大脑有重大影响:他们发现宇航员表现出与感知和运动相关的大脑连通性的变化。一些区域，如岛叶和顶叶皮质的区域，在太空飞行后与其他大脑区域的工作更加同步。另一方面，其他一些区域，如小脑和前庭核的连通性下降。研究结果发表在生理学前沿．

俄罗斯航天局正在讨论未来的载人火星飞行，美国宇航局计划开放国际空间站用于商业旅游，SpaceX公司正在测试其火星星际飞船原型，科学家们严重担心长时间呆在太空对人体的影响。在飞行过程中，宇航员持续暴露在失重状态下，这需要适应并引起身体内部的变化。在被殖民的行星和卫星上生活——人类可能的未来——将需要特殊的条件来确保我们的身体安全。虽然失重对骨骼、肌肉和前庭系统的影响众所周知，但人类大脑如何应对微重力还有待全面研究。最近使用神经成像的研究表明太空旅行不会让大脑不受影响。

由来自HSE大学、RAS生物医学问题研究所、联邦治疗和康复中心、罗蒙诺索夫莫斯科国立大学、加加林宇航员训练中心和几个比利时研究组织的科学家组成的国际团队使用了该技术功能性磁共振成像(fMRI)来测量功能大脑的连接一个由11名宇航员组成的开创性研究项目。事实证明，适应微重力和运动活动的相关变化会导致大脑区域之间功能连接的改变。

研究人员在平均持续6个月的太空任务前后对宇航员进行了大脑功能磁共振成像，然后将他们的数据与在地球上呆过的健康志愿者的数据进行了比较。研究人员正在寻找大脑区域之间连接的变化，这些区域潜在的感觉运动功能，如运动和对身体位置的感知。这些大脑区域通过模仿步态的足底刺激激活。

研究人员发现了宇航员大脑连接的变化。为了弥补平衡器官在微重力状态下无法提供可靠信息的信息不足，大脑发展了一个体感控制辅助系统，增加了对视觉和触觉反馈的依赖，而不是前庭神经输入。

一方面，减少了之间的连通性大脑皮层前庭核也被发现了。在地球引力下，前庭核负责处理来自前庭系统的信号。但根据研究人员的说法，在太空中，大脑可能会降低这些结构的活动，以避免有关环境的冲突信息。他们还发现，在太空飞行后，小脑和其他一些结构的连接，特别是那些负责运动的结构，减少了。

另一方面，功能磁共振成像显示岛叶皮质在左右脑，以及岛叶皮层和大脑的其他区域之间。除此之外，岛叶负责整合来自不同传感器系统的信号。右侧边缘上回的顶叶皮层区域也有类似的功能，这也表明与大脑其他区域的连通性增加大脑在飞行之后。

HSE认知研究实验室首席研究员叶卡捷琳娜·佩琴科娃说:“一个有趣的事实是，在那些在空间站上经历了不太舒服的初始适应过程的宇航员(那些经历了眩晕、身体位置错觉等)中，右侧边际上回和左侧岛叶皮层之间的连通性增加得更大。”研究人员认为，这类信息最终将有助于更好地理解为什么不同的人需要不同的时间来适应环境太空飞行，并有助为空间旅行者。