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研究:太空人长期在外太空漂浮,大脑整个向上位移

2025-04-07 210

科学家并不是第一次发现执行任务的太空人大脑结构发生变化,不过最新一项研究指出,长时间逗留在外太空的太空人因为失去地心引力的作用,导致大脑整个往上位移,牵连带动视觉上的变化、引起头痛症状等。不过人体可塑性很强,研究人员表示,目前还不确定大脑位移是否会对健康造成重大冲击,但在为期长达 3 年的火星之旅到来之前,一定可以拟定些防护对策。

人类的身体骨骼与功能依循地球地心引力而发展,离开地球之后,零重力的外太空会对人体造成难以置信的损伤,最常见的副作用就是视力退化,就算只是短短两周的太空飞行都能明显感受到变化。美国太空总署(NASA)称这种症状为 VIIP 综合症,似乎没有严重到会导致失明,但医界尚不清楚长期颅内压升高的后果究竟会有多严重。

不过,也不是所有太空人都会得到 VIIP 综合症,探讨造成 VIIP 背后的原因,就是南卡罗来纳医科大学神经放射学家唐娜‧罗伯兹(Donna Roberts)这次在《新英格兰医学杂志》发表的研究主题。

罗伯兹进行了一项实验,受试者待在床上头部向下倾斜整整 3 个月,以模拟微重力环境对人脑的影响,接着罗伯兹使用磁共振成像(MRI)观察受试者的大脑产生哪些变化,结果发现大脑顶部与头骨间的空隙减少了,也就是说受试者的大脑产生位移,会对重要的神经区域施加压力。将这种状况与太空人比较之后,研究人员发现首席执行官期太空任务的太空人员有 94% 发生相同症状,经历短期太空飞行的太空人员则不到 20%。

研究得到结论,太空任务时间越长,脑结构变化越明显,更重要的是,影响最大的部分为额叶和顶叶,分别控制身体的运动和执行功能,对于注意力、组织能力和记忆细节等至关重要。这块区域也避免人们发表不恰当或有攻击性的评论,而一旦在太空中滞留时间越久,VIIP 综合症状就越严重。

不过,由于人体可塑性很强,比如心脏到了外太空收缩成球形后照旧活蹦乱跳。研究团队将进一步追踪太空人的脑部结构扫描,以确定大脑位移是否为永久性,抑或回到地球一段时间后,大脑就会归位。

(Source:By NASA [Public domain], via Wikimedia Commons)

迄今,在外太空单次停留时间最长的是俄罗斯太空人瓦列里‧波利亚科夫(上图),长达 438 天;NASA 太空人员斯科特‧凯利(Scott Kelly)则在国际太空站生活了 340 天。

自 20 世纪中期以来,许多研究投入太空飞行对人体产生的影响,包括新陈代谢、热调节、心律、肌张力、骨密度、呼吸系统等都会改变,比如去年美国一项研究指出,执行月球任务的太空人员,死于心血管疾病的可能性比近地轨道的太空人高出 5 倍;俄罗斯研究也发现太空人免疫系统的惊人变化,他们很可能连引起普通感冒的小病毒都摆脱不了。

随着各国对火星或月球任务势在必得、Space X 或 Blue Horizo​​ns 等私人公司对商业太空领域产生浓厚兴趣,失重环境对人体的影响也越来越重要。南卡罗来纳医科大学神经放射学家 Michael Antonucci 表示,也许未来我们必须在太空旅行加入“人造重力”,以避免身体器官受到不可逆的损害。

  • Study unveils changes in the brain during extended missions in space
  • Humans may need fake gravity to reach Mars without brain damage, warn scientists

(首图来源:NASA)

延伸阅读:

  • 航向火星前,得先解决太空人 43% 的心血管疾病死亡率才行
  • 微重力不需使用肌肉,太空人返回地球后脊椎旁肌肉萎缩约 19%
2019-03-13 13:31:00

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