Ученые объяснили влияние космоса на здоровье

Ученые выяснили, что космос меняет мозг. Они провели исследование 11 космонавтов. Выяснилось, что полеты на МКС уменьшают объем серого и белого вещества. Как именно меняется мозг, телеканалу «МИР 24» рассказала кандидат биологических наук, заведующая лабораторией и отделом сенсомоторной физиологии и профилактики ГНЦ ИМБП РАН, кандидат биологических наук Елена Томиловская.

- Как проводились исследования?

Елена Томиловская: Этот эксперимент начался в 2013 году. Инициаторами выступили одновременно бельгийские ученые и наш отдел. Мы хотели исследовать нейропластичность головного мозга, как она развивается в условиях длительных космических полетов. Сейчас у нас не 11 космонавтов, а гораздо больше.

Но последняя статья представляет анализ группы 11 космонавтов. В анализе этих данных принимала участие достаточно большая кооперация – не только Бельгия и Россия, но и Австралия, Германия – ученые из разных стран, признанных научных коллективов. Качество работы, скорее всего, будет на очень высоком уровне.

- Исследования показали, что у всех космонавтов после возвращения из космоса уменьшился объем серого и белого вещества. Не грозит ли это когнитивным способностям?

Елена Томиловская: Серое и белое вещество неотделимы друг от друга – это разные части нервных клеток. В сером веществе располагаются в основном короткие аксоны и дендриты, а также тела нейронов. В белом веществе – в основном длинные аксоны, которые покрыты миелиновой оболочкой. Функция белого вещества – проводящая: различных соединений мозга, коры с нижележащими структурами, соединений полушарий. А серое вещество сконцентрировано в коре и отвечает в том числе за когнитивные функции.

Но нельзя напрямую сказать, что какие-то изменения в объеме того или иного вещества обязательно будут выливаться в изменения когнитивных функций. Нужно иметь достаточно цифровых данных, количественных, статистически подтвержденных. Без этого никаких выводов сделать нельзя.

- На что может повлиять сжатие в объеме серого и белого вещества? Насколько серьезны эти изменения? И как быть с космическим туризмом?

Елена Томиловская: Работали мы в этом исследовании только с длительными полетами: мы проводили МРТ-сканирование примерно за 1-2 месяца до начала полета, затем сканировали космонавтов приблизительно через 9 дней после завершения длительной миссии, повторяли исследования через полгода, чтобы понять, насколько обратимы те изменения, которые мы выявляем.

Если мы говорим о космическом туризме, он пока не предполагает длительных полетов, результаты этого исследования вряд ли можно напрямую экстраполировать на космический туризм. Но задуматься о рисках стоит особенно в перспективе межпланетных экспедиций.

- Ученые также обнаружили увеличение желудочков головного мозга. Почему это происходит и чем опасно?

Елена Томиловская: Исследование и было направлено на то, чтобы попытаться выявить причины изменения объема серого вещества в определенных зонах и понять, с чем это связано. Одной из гипотез было то, что происходит в условиях невесомости перераспределение жидкости в сторону головы, оно как раз и вызывает изменение объемов серого и белого вещества. В исследовании мы подтвердили гипотезу, что увеличиваются объемы желудочков примозговых и уменьшаются объемы серого и белого вещества в некоторых регионах. Исследования статистически показали взаимосвязь двух феноменов.

- Стоит ли ожидать, что увеличение длительности полета повлечет еще большие изменения?

Елена Томиловская: Трудно сказать, хотя у нас есть несколько космонавтов и астронавтов, которые летали более полугода, и мы не обнаружили существенных изменений по сравнению с той группой, которая летала полгода. Но, поскольку группа так долго летавших космонавтов очень маленькая, статистических утверждений мы делать не можем.

- Как быстро мозг снова приходит в норму?

Елена Томиловская: В нашем исследовании мы проводили последнее сканирование через полгода после завершения полета, и увидели, что все изменения сглаживаются. Мы можем говорить, что это не нейродегенеративные процессы, это функциональные процессы, перестройки, полностью обратимые.

- В чем практическая ценность вашего исследования? Нужно ли учитывать результаты при подготовке будущих космонавтов?

Елена Томиловская: При подготовке – вряд ли, потому что мы пока не обнаружили влияния предполетного состояния космонавтов на то, как изменятся параметры после полета. Например, в будущем мы планируем исследовать, влияет ли опыт предыдущих полетов на эти параметры, профессиональная принадлежность, потому что есть космонавты-инженеры, военные летчики. Насколько по-разному их мозг реагирует на длительную невесомость.

Никаких беспокойств по поводу когнитивных функций в связи с тем, что мы обнаружили, высказывать не стоит. Космонавты выполняют огромный раздел серьезных работ, и прекрасно с этим справляются.

- То есть исследование не дает полной картины влияния космоса на мозг?

Елена Томиловская: Конечно, это исследование и другие ставят перед нами больше вопросов, чем дает ответов. Оно открывает нам направления, в которых дальше стоит двигаться.