北京時(shí)間3月8日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，我們已經(jīng)知道，太空飛行會(huì)為人體帶來(lái)諸多危險(xiǎn)，如骨骼和肌肉質(zhì)量流失、眼球大小和功能改變、還有輻射等等。在零重力環(huán)境中生活會(huì)帶來(lái)大量健康問(wèn)題，以上只是簡(jiǎn)單列舉了幾種。但有一個(gè)研究領(lǐng)域近年來(lái)開(kāi)始愈發(fā)引人關(guān)注：太空環(huán)境對(duì)大腦的影響，以及微重力本身對(duì)大腦形狀和結(jié)構(gòu)的影響。

本周發(fā)表在期刊《美國(guó)醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)雜志神經(jīng)學(xué)》（JAMA Neurology）上的一項(xiàng)新研究介紹了一些航天飛行對(duì)大腦印象的新細(xì)節(jié)。這些研究發(fā)現(xiàn)凸顯了我們對(duì)太空對(duì)大腦健康和安全的了解之淺薄。隨著我們準(zhǔn)備將更多宇航員送入太空，這些發(fā)現(xiàn)將引發(fā)更多的憂(yōu)慮情緒。

“這些大腦變化的方向和衰老一致，但發(fā)生的速度更快?！泵绹?guó)佛羅里達(dá)大學(xué)應(yīng)用生理學(xué)和運(yùn)動(dòng)機(jī)能學(xué)教授、此次發(fā)表論文的共同作者拉切爾·賽德勒（Rachael Seidler）指出，“航天任務(wù)持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，大腦的變化越大，人體平衡感也下降得越多?！?/p>

此次研究發(fā)現(xiàn)主要圍繞頭骨內(nèi)部的腦脊液展開(kāi)，并首次分析了航天飛行對(duì)大腦白質(zhì)的影響?；屹|(zhì)主要由神經(jīng)元細(xì)胞構(gòu)成，在肌肉控制和感官感知中扮演了重要作用。而白質(zhì)則主要由被脂肪覆蓋的神經(jīng)纖維構(gòu)成，負(fù)責(zé)在不同腦區(qū)和神經(jīng)系統(tǒng)之間傳遞信息。

灰質(zhì)發(fā)育在20多歲時(shí)到達(dá)頂峰，而白質(zhì)則會(huì)繼續(xù)發(fā)育，一直到中年時(shí)期才到頂。這使得人們更加擔(dān)憂(yōu)航天飛行可能會(huì)明顯遏制或干擾年輕宇航員的腦部發(fā)育。

有許多記錄表明，宇航員在返回地球后會(huì)失去方向感，并且運(yùn)動(dòng)控制、平衡感、功能靈活性和認(rèn)知能力都有所減退。我們已經(jīng)知道，在太空飛行期間，大腦會(huì)向頭骨上方移動(dòng)，體覺(jué)皮質(zhì)（負(fù)責(zé)處理感官信息）的灰質(zhì)體積也會(huì)有所增減。但科學(xué)家一直不清楚各類(lèi)腦部變化之間的聯(lián)系。更重要的是，我們一直不知道太空飛行對(duì)大腦白質(zhì)有何影響。

賽德勒和她的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新技術(shù)，利用擴(kuò)散核磁共振造影（dMRI）追蹤宇航員大腦中水分子的運(yùn)動(dòng)，從而量化大腦中的液體變化。水分子在大腦中的運(yùn)動(dòng)受白質(zhì)纖維限制，可幫助研究人員更好地判斷白質(zhì)結(jié)構(gòu)受太空飛行影響發(fā)生的變化。

2010至2015年間，NASA對(duì)15名宇航員的大腦做了飛行前和飛行后dMRI掃描。其中七人參加了時(shí)長(zhǎng)不到30天的航天飛機(jī)任務(wù)，另外八人則在國(guó)際空間站上停留了近200天。宇航員的年齡中位數(shù)為47.2歲，共有12名男性和3名女性。

掃描結(jié)果不算出人意料：太空飛行會(huì)使大腦頂部周?chē)囊后w減少，并使大腦底部周?chē)囊后w大量減少，說(shuō)明隨著大腦向頭骨上方移動(dòng)、大腦的液體分布也會(huì)隨之改變。此外，該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)大腦中處理視覺(jué)與空間信息、平衡感、垂直感知、以及運(yùn)動(dòng)控制的通路周?chē)陌踪|(zhì)發(fā)生了變化。而白質(zhì)變化最大的宇航員在這些方面受到的影響也最明顯。

“這些結(jié)果能夠極好地反映出經(jīng)歷過(guò)太空飛行的嚙齒動(dòng)物體內(nèi)發(fā)生的變化?！辟惖吕毡硎尽?/p>

有一些積極跡象顯示，人體能夠?qū)Υ俗龀鲞m應(yīng)。只要多參與幾次太空飛行任務(wù)，無(wú)論任務(wù)時(shí)長(zhǎng)或累積時(shí)長(zhǎng)多少，宇航員的腦脊液變化就會(huì)有所減少。研究人員認(rèn)為，這一跡象說(shuō)明人體或許能夠適應(yīng)微重力環(huán)境，但需要在地球和太空環(huán)境中經(jīng)歷多次過(guò)渡，才能充分適應(yīng)。

毫無(wú)疑問(wèn)，NASA和其它航天機(jī)構(gòu)都希望能讓宇航員免受太空飛行帶來(lái)的種種身體變化，尤其是腦部變化。然而，我們現(xiàn)在掌握的數(shù)據(jù)還太少，無(wú)法充分評(píng)估這些變化的嚴(yán)重性。進(jìn)入過(guò)太空的宇航員數(shù)量還很少，而且大多數(shù)宇航員單次在軌時(shí)間都很短。

“這些腦部變化的后果目前還不得而知，”賽德勒表示，“因此長(zhǎng)期跟進(jìn)研究非常重要，可以幫我們分析這些腦部變化隨著年齡衰老的發(fā)展情況、以及這些變化隨著時(shí)間流逝的復(fù)原情況?！辟惖吕蘸退膱F(tuán)隊(duì)正在收集后續(xù)MRI掃描數(shù)據(jù)，借此研究宇航員的大腦復(fù)原過(guò)程。但可能要再過(guò)幾個(gè)月、乃至數(shù)年時(shí)間，科學(xué)家才能從中學(xué)到實(shí)質(zhì)信息。

此外，雖然腦脊液流動(dòng)和白質(zhì)變化對(duì)地球生活存在一定問(wèn)題，《美國(guó)醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)雜志神經(jīng)學(xué)》上發(fā)表的另一篇文章指出，這些變化可能是大腦適應(yīng)太空環(huán)境的方式，是“對(duì)太空飛行環(huán)境做出的有益神經(jīng)適應(yīng)性反應(yīng)?！?/p>

不幸的是，這一研究領(lǐng)域目前也陷入了左右兩難的境地。要想進(jìn)一步弄清航天飛行引發(fā)的大腦變化，就需要對(duì)準(zhǔn)備參加航天任務(wù)的宇航員開(kāi)展大量研究，但航天飛行時(shí)間越長(zhǎng)、越頻繁，對(duì)宇航員的惡性影響又越大。隨著這些研究向前推進(jìn)，NASA也只能評(píng)估研究風(fēng)險(xiǎn)、小心行事，除此之外能做的并不多。但我們希望，隨著將人類(lèi)送入太空的目標(biāo)不斷拓展，分配給這些領(lǐng)域的研究和資源也會(huì)與日俱增。