우주 비행사 : 어쨌든 무중력에서 뇌는 어떻게 될까요?

NASA는 2030 년대까지 인간을 화성에 보낼 약속을했습니다. 일반적인 왕복 여행은 3 개월에서 6 개월 사이라고 생각할 때 야심적인 목표이며, 행성 조정으로 집으로 돌아갈 수 있기 전에 승무원은 최대 2 년 동안 적색 행성에 머무를 것으로 예상됩니다. 그것은 우주 비행사가 러시아 우주 비행사 인 발레리 폴리 아코프 (Balery Polyakov)가 보유한 우주에서의 연속적인 438 일 동안의 기록을 훨씬 뛰어 넘는 약 3 년 동안 감소 된 (마이크로) 중력에서 살아야 함을 의미합니다.

우주 여행 초기에, 과학자들은 중력의 힘을 극복하여 인간이 달에 착륙 할 수 있도록 로켓이 지구를 끌어 당길 수있는 방법을 찾아 내기 위해 열심히 노력했습니다. 오늘날 중력은 과학 의제 중 가장 중요한 부분이지만, 이번에는 우주 비행사의 건강, 특히 두뇌에 중력이 어떻게 영향을 미치는지에 관심이 있습니다. 결국 우리는 지구 중력 (1g) 내에 존재하도록 진화했습니다. 무중력 상태 (0g) 또는 화성 중력 중력 (0.3g)이 아닙니다.

그렇다면 인간의 두뇌는 미세 중력에 어떻게 대처할 수 있을까요? 불쌍하고, 간단히 말해서, 이것에 대한 정보는 제한적이지만. 우주 비행사의 얼굴이 무중력 상태에서 붉고 부풀어 오르는 것에 익숙하기 때문에 놀랍습니다. "찰리 브라운 효과"또는 "뚱뚱한 머리 새 다리 증후군"으로 알려진 현상입니다. 이것은 주로 혈액으로 구성된 체액 때문입니다. (세포와 혈장)과 뇌척수액이 머리쪽으로 움직여 둥근 뚱뚱한 얼굴과 다리가 얇아집니다.

이러한 체액 이동은 또한 우주 운동 장애, 두통 및 메스꺼움과 관련이 있습니다. 그들은 또한 최근에는 혈류가 증가하고 두뇌가 두개골 내부로 위로 떠오르면 시각이 흐려져 시력이 흐려진다. 시각 장애와 두개 내압 증후군이라고 불리는 상태이다. 비록 NASA는이 증후군이 화성에 대한 어떤 임무에서도 최고의 건강 위험이라고 생각하지만, 그것을 야기하는 원인을 알아 내고 심지어 더 어려운 질문인데 그것을 예방하는 방법은 여전히 ​​수수께끼로 남아 있습니다.

그렇다면 내 연구는이 분야에 어디에 들어 맞습니까? 글쎄요, 뇌의 일부분은 지나치게 많은 혈액을 섭취하게되는데, 이는 일반적으로 혈류에 떠 다니는 보이지 않는 분자 인 - 산화 질소가 혈류에 축적되기 때문입니다. 이것은 혈액이있는 뇌에 공급하는 동맥을 이완시켜 너무 많이 열리게합니다. 혈류가 끊임없이 증가함에 따라 뇌의 "충격 흡수 장치"인 혈액 뇌 장벽이 압도적으로 높아질 수 있습니다. 이것은 물이 천천히 쌓여서 (부종이라고 부르는 상태) 뇌의 팽창을 일으키고 압력의 증가는 배액 용량의 한계로 인해 악화 될 수 있습니다.

은행이 범람하는 강과 같다고 생각하십시오. 최종 결과는 충분한 산소가 뇌의 일부에 충분히 빨리 도달하지 못한다는 것입니다. 이것은 흐릿한 시야가 왜 발생하는지, 우주 비행사의인지 적 민첩성 (생각, 집중, 추론 및 이동 방법)을 비롯한 다른 기술에 미치는 영향을 설명 할 수있는 큰 문제입니다.

"구토 혜성"여행

제 아이디어가 옳았는지 확인하려면 테스트해야했습니다. 그러나 NASA에 달 탐사를 요구하기보다는 "구토 혜성"이라는 별명을 가진 특별한 비행기에서 무중력 상태를 시뮬레이션함으로써 지구 중력의 유대를 벗어났습니다.

등반하고 공기를 담그면이 비행기는 단일 비행에서 최대 30 개의 "포물선"을 수행하여 무중력 느낌을 시뮬레이션합니다. 그들은 단지 30 초 동안 지속됩니다. 그리고 나는 인정해야합니다, 그것은 매우 중독성이 있습니다, 당신은 정말로 뚱뚱한 얼굴을 얻습니다!

모든 장비를 단단히 조이고 4 일 동안 매일 한 번 비행 한 8 명의 자원 봉사자들로부터 측정을했습니다. 우리는 순환하는 적혈구에서 고주파 음파를 수신하여 작동하는 휴대용 도플러 초음파를 사용하여 뇌를 공급하는 여러 동맥의 혈류를 측정했습니다. 우리는 또한 뇌 혈관 장벽이 있는지를 알 수있는 자유 라디칼과 뇌 특이 적 단백질 (뇌에 구조적 손상을 반영 함)을 포함하는 보이지 않는 분자뿐만 아니라 총대 정맥에서 채혈 한 혈액 샘플의 산화 질소 수치를 측정했습니다. 강제로 열렸습니다.

우리의 초기 연구 결과는 우리가 예상 한 것을 확인시켜주었습니다. 산화 질소 수치는 무중력 반복 발작 후에 증가했으며, 특히 뇌의 뒤를 공급하는 동맥을 통해 증가 된 혈류량과 일치했습니다. 구조적 뇌 손상의 증거는 없었지만 이것은 혈액 - 뇌 장벽을 열어 놓았습니다.

우리는 이제 연구 결과를 확인하기 위해 자기 공명 같은 영상 기술을 사용하여 뇌의 혈액 및 체액 이동에 대한보다 상세한 평가를 통해 이러한 연구를 수행 할 계획입니다. 우리는 또한 고무 흡입 바지와 같은 대책이 신체의 하반부에 부정적 압력을 일으킬 수 있다는 점을 탐구 할 것입니다.이 바지는 우주 비행사의 뇌에서 혈액을 "빨아 먹을"수 있다는 생각으로 마약뿐만 아니라 산화 질소의 증가를 막기 위해 그러나이 연구 결과는 우주 여행을 향상시키는 것뿐만 아니라 운동의 "중력"이 뇌에 좋은 약인 이유와 나중에 인생에서 치매와 뇌졸중을 예방할 수있는 방법에 대한 중요한 정보를 제공 할 수도 있습니다.

이 기사는 원래 Damian Bailey의 The Conversation에 게시되었습니다. 여기에 원본 기사를 읽으십시오.