Bộ não của các phi hành gia thay đổi thế nào khi lên vũ trụ ?

Bộ não con người trên vũ trụ có những thay đổi để phù hợp với trạng thái không trọng lượng và ánh sáng vũ trụ.

Trong một nghiên cứu mới, một nỗ lực hợp tác giữa Cơ quan Vũ trụ châu Âu và Cơ quan vũ trụ Nga Roscosmos, các nhà nghiên cứu đã khám phá bộ não của các phi hành gia thay đổi như thế nào sau khi du hành vũ trụ và quay trở lại.

Và họ đã chỉ ra cách bộ não thích ứng với ánh sáng vũ trụ, có những thay đổi về cấu trúc lẫn hình dạng. Các nhà nghiên cứu nhận thấy những thay đổi này có thể kéo dài hàng tháng sau khi một người quay trở lại Trái đất.

Trưởng nhóm nghiên cứu Floris Wuyts, một nhà nghiên cứu tại Đại học Antwerp ở Bỉ, cho biết, những thay đổi não bộ kỳ lạ mà nhóm quan sát được là "rất mới và rất bất ngờ".

Nghiên cứu bộ nãocon người trong vũ trụ

Nhóm nghiên cứu quốc tế đã nghiên cứu bộ não của 12 nam phi hành gia vũ trụ ngay trước và sau chuyến bay của họ đến Trạm vũ trụ quốc tế (ISS). Họ cũng quan sát não của những phi hành gia tương tự này bảy tháng sau khi trở về Trái đất. Tất cả các phi hành gia trong nghiên cứu này đã tham gia vào các chuyến bay dài ngày, trung bình kéo dài 172 ngày hoặc chỉ hơn 5 tháng rưỡi.

Trưởng nhóm nghiên cứu Wuyts cho biết: “Ban đầu chúng tôi tập trung vào tính linh hoạt thần kinh để xem não bộ thích ứng như thế nào với ánh sáng vũ trụ. Đồng thời nhóm nghiên cứu cũng tập trung vào khả năng kết nối trong não của các đối tượng du hành vũ trụ.”

Để thực hiện điều này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật chụp ảnh não được gọi là chụp đường sợi, một kỹ thuật tái tạo 3D sử dụng dữ liệu từ MRI khuếch tán (chụp cộng hưởng từ) hoặc quét dMRI để nghiên cứu cấu trúc và kết nối bên trong não.

"MRI xem xét cấu trúcở cấp độ của chất xám(như bộ vi xử lý trong PC) và chất trắng (các kết nối trên bo mạch chủ của PC, giữa tất cả các đơn vị xử lý). MRI cũng xem xét chất lỏng trong não , được gọi là dịch não tủy (CSF), "Wuyts nói với Space.com.

Những thay đổi nào trong não?

Wuyts cho rằng: “Sau khi bay vào vũ trụ, những cấu trúc này dường như bị thay đổi, chủ yếu là do sự biến dạng gây ra bởi sự dịch chuyển chất lỏng xảy ra trong vũ trụ. Điều thú vị là nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra sự gia tăng chất xám và trắng. Trong não, chất trắng tạo điều kiện giao tiếp giữa chất xám trong não và giữa chất xám với phần còn lại của cơ thể.

Ngoài sự thay đổi chất lỏng này, nhóm nghiên cứu còn nhận thấy những thay đổi về hình dạng trong não, đặc biệt là trong tiểu thể, một bó sợi thần kinh lớn là đường cao tốc trung tâmkết nối cả hai bán cầu não."

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng, các tâm thất gần đó thực sự giãn ra, điều này làm dịch chuyển mô thần kinh của vùng này xung quanh tiểu thể, thay đổi hình dạng của nó. Tâm thất trong não là những túi vừa sản xuất và lưu trữ CSF, chất lỏng bao quanh não và tủy sống.

Tác giả chính Andrei Doroshin, một nhà nghiên cứu tại Đại học Drexel ở Pennsylvania, cho biết các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy những thay đổi trong kết nối thần kinh giữa một số vùng vận động của não. Các khu vực vận động là các trung tâm não bộ nơi bắt đầu ra lệnh cho các chuyển động. Trong trạng thái không trọng lượng , một phi hành gia cần phải điều chỉnh các chiến lược chuyển động của mình một cách quyết liệt hơn nhiều so với khi ở trên Trái đất.

Nhưng những thay đổi này không chỉ được nhận thấy ngay sau khi các phi hành gia trở về Trái đất. Trong kết quả quét não của các đối tượng 7 tháng sau khi hạ cánh, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng những thay đổi này vẫn còn.

Bảo vệ bộ não con người trong vũ trụ thế nào?

Nghiên cứu này là một phần của nhóm nghiên cứu đang phát triển nhằm khám phá chính xác cách mà ánh sáng vũ trụ, đặc biệt là du hành vũ trụ trong thời gian dài, ảnh hưởng đến cơ thể con người như thế nào. Nó tiết lộ những hiểu biết mới về cách bộ não có thể bị ảnh hưởng và có biện pháp để bảo vệ tốt hơn con người đi vào vũ trụ.

Wuyts nói thêm rằng một biện phápcó thể làm giảm những tác độngnày là trọng lực nhân tạo. Về lý thuyết, lực hấp dẫn nhân tạo được tạo ra bởi một lực quán tính để tái tạo cảm giác của lực hấp dẫn, chẳng hạn như chúng ta đang trải nghiệm nó trên Trái đất. Các nhà khoa học trong những năm gần đây đã bắt đầu đưa khái niệm này thành hiện thực.

"Sử dụng lực hấp dẫn nhân tạo trên trạm vũ trụ hoặc tên lửa lên sao Hỏa rất có thể sẽ giải quyết được vấn đề chuyển dịch chất lỏng. Chiếc bánh rán xoay như trong phim của Stanley Kubrick 'Space Odyssey 2001' là một ví dụ tuyệt vời. Nghiên cứu trong tương lai sẽ cho biết rõ hơn "Wuyts nói.