Зрение космонавтов ухудшается при длительных космических полетах

Нервно-глазной синдром, вызывающий нечеткое зрение у астронавтов, означает плохие новости для дальних космических путешественников.

Увидеть звезды во всей их красе изнутри космического корабля может быть возможность, которая выпадает раз в жизни, но если вы проводите слишком много времени в открытом космосе, Земля может быть зрелищем для воспаленных глаз.

На этой неделе вТруды Национальной академии наук, новое исследование предполагает, что длительный космический полет может ухудшить зрение космонавта. Было обнаружено, что состояние зрения, называемое нейроокулярным синдромом, связанным с космическим полетом, или SANS, связано с объемом заполненных жидкостью пространств, окружающих кровеносные сосуды головного мозга. Состояние может вызвать у астронавтов нечеткое зрение и тошноту.

Джузеппе Барисано, ведущий автор и исследователь в области неврологии в Университете Южной Калифорнии, в партнерстве с международной группой ученых исследовал, как мозг астронавта меняется в космосе.

«Это исследование, вероятно, является крупнейшим исследованием нейровизуализации, проведенным с участием астронавтов, и первым, в которое были включены данные МРТ астронавтов и космонавтов из трех разных космических агентств», — говорит Барисано.

Во время программы Space Shuttle астронавты отправлялись в космос на недели и возвращались на Землю без проблем со зрением. Но когда экипаж начал проводить более длительные периоды времени в космосе на борту Международной космической станции, они начали сообщать об изменениях в своем зрении.

Когда врачи изучали их глаза, они видели незначительные изменения, а иногда и отек зрительного нерва, пучка нервных волокон в задней части глаза, который передает визуальную информацию в мозг. Этот отек может вызвать головные боли, тошноту и нечеткость зрения.

[Связанный: Время, проведенное в космосе, может сжать ваше сердце]

Также известно, что после полета из космоса симптомы напоминают состояние, называемое идиопатическая внутричерепная гипертензия, расстройство, возникающее из-за высокого давления вокруг мозга, которое может вызывать изменения зрения и головные боли.

Все эти побочные эффекты означают плохие новости для космических путешественников.

Чтобы лучше понять, как космос меняет зрение человека, команда проанализировала МРТ-сканы 24 астронавтов НАСА, 13 космонавтов Роскосмоса и неизвестного количества членов экипажа ЕКА. Они сделали сканирование в течение двух недель до и после шестимесячных космических полетов на МКС. Затем Барисано и его коллеги сравнили количество жидкости, скопившейся после космического полета у астронавта. и периваскулярные пространства космонавта, которые представляют собой отсеки вокруг кровеносных сосудов человека в его мозг.

На Земле, если эти структуры больше, чем обычно, это может свидетельствовать об ухудшении здоровья мозга. Прошлые исследования связывали увеличение жидкости в периваскулярных пространствах с рядом заболеваний и состояний здоровья, в том числе болезнь Альцгеймера, гипертония, сосудистая деменция и легкая черепно-мозговая травма, отражающая ранние и необратимые изменения головного мозга. Исследователи определили, что пребывание в космосе в течение более длительных периодов времени тесно связано с увеличением общего объема жидкости в периваскулярных пространствах.

Необходимы дополнительные исследования, чтобы выяснить, что вызывает это увеличение жидкости, но, скорее всего, это ещедругойнеблагоприятныйэффект жизни в космической среде. Например, в условиях невесомости лица астронавтов часто раздуваются в космосе из-за экстремального сдвига жидкости, которому подвергаются их тела. Некоторые предыдущие члены экипажа МКС даже придумали термин «пухлая голова, птичьи лапы», чтобы описать опыт. Это общее смещение телесных жидкостей может привести к таким проблемам, как закупорка носовых пазух или даже космическая анемия, но SANS вызывает спинномозговая жидкость смещается к голове, вызывая структурные изменения в мозге и глазах. Предыдущие исследования также связали увеличение давления внутри головы из-за микрогравитации со структурными изменениями формы глаза.

[Связанный: Космос может стать идеальным местом для выращивания человеческих органов]

Хотя их результаты показывают, что люди способны адаптироваться к длительному воздействию микрогравитации, результаты членов экипажа из разных агентств различались. Например, у астронавтов НАСА увеличение жидкости было более заметным, чем у их российских коллег. По словам Барисано, поскольку они находятся в одной и той же среде и подвергаются воздействию одних и тех же типов радиации и микрогравитации, нет простого объяснения, почему у них такая разница.

«Одно из возможных объяснений может быть связано с мерами противодействия микрогравитации, которые немного отличаются у астронавтов НАСА и у космонавтов Роскосмоса», — говорит он.

Эти контрмеры включают протоколы упражнений с высоким сопротивлением, которые могут повлиять на перераспределение жидкости в головном мозге. Российские космонавты используют технику, называемую отрицательным давлением нижней части тела (LBNP). Космонавты помещают свои тела в камеру, которая действует как присоска: снижение давления внутри заставляет жидкости из верхней части тела стекать обратно в нижнюю часть тела. Несмотря на эффективность, это не означает, что такой метод является ответом на все их космические проблемы.

Барисано надеется, что результаты исследования будут использованы для прогнозирования того, какие астронавты станут жертвами этого заболевания, и заранее подготовятся к этому.

Хотя это до сих пор широко не изучено, SANS может затронуть до 70 процентов всех астронавтов. Чтобы попытаться остановить или замедлить это состояние, НАСА прилагает усилия для обеспечения профилактических медицинских мер для астронавтов перед длительными миссиями.

«На самом деле они отправляют астронавтов с дополнительной парой очков, потому что знают, что их зрение будет меняться в космосе», — говорит Донна Робертс, профессор медицинского колледжа Медицинского университета Южной Каролины.

[Связанный: Что внеземные археологические раскопки могут рассказать нам о космической культуре]

Эти «очки предвосхищения космического пространства» представляют собой полностью регулируемые характеристики, которые можно перефокусировать так же, как бинокли, в соответствии с потребностями зрения космонавта.

Но глазные проблемы — даже те, у которых есть предварительные решения — будут только мешать первой группе межпланетных исследователей. «Это не очень хорошее решение, если мы планируем создать постоянную колонию на Луне, а затем отправиться на Марс», — говорит Робертс.

Хотя в их исследовании не учитывались определенные факторы образа жизни, такие как пол или диета, это неизвестно. исчезнут ли в конечном итоге последствия SANS обратно на Землю, в основном потому, что это трудно отслеживать. По словам Робертса, политика НАСА не заключается в том, чтобы подвергать астронавтов испытаниям через несколько месяцев после их возвращения, но если люди хотят понять, как мозг находится под влиянием космоса, необходимо использовать более совершенные методы визуализации астронавтов, прежде чем человечество отправится глубже в космос. космос.

Робертс говорит, что здоровье человека в космосе необходимо лучше понимать, если «мы собираемся сохранить людей здоровыми и безопасными, счастливыми и функционирующими».

«Технологии существуют, чтобы добраться до Марса, это даже не проблема», — говорит она. «Самая сложная проблема из всего этого — человеческое тело, а самая сложная из всех — человеческий мозг».

Последнее сообщение в блоге

Научные исследования, финансируемые налогоплательщиками, станут достоянием общественности
August 31, 2023

«Не должно быть никаких задержек или барьеров между американской общественностью и доходами от их инвестиций». Вчера Управление по науке и техноло...

Красивые пироги, которые тоже отлично выпекаются
August 31, 2023

Классические тарелки для пирогов для впечатляющих десертов и запеканок. Мы можем получать доход от продуктов, доступных на этой странице, и участв...

Некоторые браузеры лучше подходят для вашего ноутбука, чем другие.
August 31, 2023

Google Opera, не вставая с места, пока вы находитесь в Safari в поисках неуловимого Firefox. Недавно Microsoft представила обновленный и переработ...