Mózg w kosmosie pracuje inaczej. Zbadali go belgijscy i rosyjscy naukowcy26.08.2019

Belgijscy i rosyjscy naukowcy przebadali mózgi kosmonautów po ich powrocie na Ziemię. Rezonans magnetyczny wykazał zmiany w najgłębiej ukrytej części głównego ośrodka nerwowego – płacie wyspowym. Okazało się, że półkule mózgowe kosmonautów na orbicie wypracowały między sobą zupełnie nowe połączenia.

Wiemy, że czas spędzany w kosmosie wpływa na ciało, ale do tej pory nie zdawaliśmy sobie do końca sprawy z tego, jak odbija się na pracy mózgu. Do tej pory badania potwierdziły jedynie potencjalny negatywny wpływ – np. to, że u myszy pod wpływem przebywania w kosmosie mózg może zostać kompletnie upośledzony, a u wielu ludzi mogą pojawić się stany niepokoju i paniki.

Jest jednak także inna możliwość. Odkryli ją belgijscy i rosyjscy badacze, związani z takimi instytucjami jak m.in: Federalne Centrum Leczenia i Rehabilitacji w Moskwie, Instytut Problemów Biomedycznych na Rosyjskiej Akademii Nauk, Laboratorium 6iMec/Vision na Uniwersytecie w Antwerpii, czy Oddział Neurologii w Szpitalu Uniwersyteckim w Liège. Chcą, aby wyniki ich pracy pomogły lepiej zrozumieć adaptację człowieka w kosmosie, co w przyszłości mogłoby skutkować np. lepszymi metodami szkoleniowymi.

W swoim artykule opublikowanym w magazynie Frontiers in Physiology koncentrują się na zmianach w funkcjonowaniu mózgu po długotrwałym locie kosmicznym. Za pomocą rezonansu magnetycznego przebadano jedenastu kosmonautów. Po porównaniu ich wydruków diagnostyki obrazowej z osobami, które w tym czasie nie ruszały się poza Ziemię, wykryto różnice: okazało się, że mózgi znajdujące się wcześniej w przestrzeni pozbawionej grawitacji zaczęły adaptować się do nowych warunków.

Niektóre miejsca na mapie ludzkiego mózgu wykazywały zmniejszoną aktywność, w innych natomiast praca odbywała się na zwiększonym, niespotykanym dotąd poziomie. Zauważono m.in. zwiększoną stymulację w połączeniu prawego tylnego zakrętu nadbrzeżnego w płacie ciemieniowym z resztą mózgu, a także wzmocnienie połączeń między lewym a prawym płatem wyspowym. Z kolei mniejsza aktywność dotyczyła błędnika, tj. przedsionka ucha wewnętrznego w połączeniu z elementami kory ciemieniowej. Zaobserowano także znaczący spadek sprzężenia między móżdżkiem a korą wzrokową.

Praktycznie mówiąc, zmianie uległo źródło informacji, z którego mózg korzystał, by utrzymać ciało w równowadze. Naukowcy nazwali je roboczo „pomocniczym systemem kontroli somatosensorycznej”. Bazuje on na odczuciach płynących z obrazu, ruchu i dotyku, zamiast z danych podstawowego zmysłu równowagi, który jest usytuowany w przedsionku ucha wewnętrznego. Zwyczajowo nazywamy go błędnikiem.

W normalnych warunkach działa on w ten sposób, że ruchy głowy pobudzają przemieszczanie się komórek zmysłowych w jego wnętrzu. Przez to mogą odbierać informacje dotyczące równowagi ciała. W wyniku badania wyszło na jaw, że mózg w kosmosie wyłącza bądź minimalizuje używanie tego narządu, aby uniknąć niepotrzebnych komplikacji. Z kolei zamiast błędnika zaczyna intensywnie pracować tzw. płat wyspowy. 

Jest to miejsce, które znajduje się w głębi każdej półkuli mózgowej. Leży w dole bocznym mózgu, a od reszty płatów oddziela ją tzw. bruzda okólna (sulcus circularis insulae). Wyspa pełni funkcje motoryczne, ale odpowiada też za emocje. Zdaniem profesora Jerzego Vetulaniego, zmarłego w 2017 r. słynnego neurobiologa, ten nieznaczny narząd ma o wiele większe znaczenie dla człowieka niż sądzimy. Na swoim blogu Vetulani pisał, że płat wyspowy jest jego zdaniem: „miejscem integracji wszelkiego rodzaju uczuć, w tym cielesnej rozkoszy i bólu, widoków, dźwięków, zapachów i smaków, emocji, nadziei i zamierzeń, a nawet poczucia własnego otoczenia fizycznego. Wszystko to składa się na wytworzenie silnego poczucia istnienia własnej osobowości oraz jej przenoszenia się w czasie i przestrzeni”.

Badanie rosyjskich i belgijskich naukowców udowodniło, że lewa i prawa część omawianej wyspy w mózgu kosmonautów miała ze sobą znacznie więcej połączeń niż u osób, które nie podróżują na orbitę. Może to oznaczać, że brak grawitacji na dłuższą metę jest odpowiedzialny także za transformację naszej percepcji.