Η ζωή σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας δεν είναι απλώς μια δοκιμασία για τους μυς και τα οστά των αστροναυτών. Νέα επιστημονικά δεδομένα αποκαλύπτουν ότι η παραμονή στο Διάστημα προκαλεί μετρήσιμες και, σε ορισμένες περιπτώσεις, μακροχρόνιες μεταβολές στην ίδια τη δομή και τη θέση του ανθρώπινου εγκεφάλου μέσα στο κρανίο.
Μια νέα μελέτη έρχεται να ρίξει φως στο πώς το κεντρικό νευρικό μας σύστημα προσαρμόζεται στο εξωγήινο περιβάλλον, αλλά και στο τίμημα που καλείται να πληρώσει κατά την επιστροφή στη Γη. Ερευνητές, με επικεφαλής τη φυσιολόγο Rachael Seidler από το Πανεπιστήμιο της Φλόριντα, ανέλυσαν δεδομένα από 26 αστροναύτες και διαπίστωσαν ότι ο εγκέφαλος δεν μένει σταθερός: μετατοπίζεται, διογκώνεται και αλλάζει σχήμα, με τις επιπτώσεις να διαρκούν μήνες μετά την προσγείωση.
Η «μετανάστευση» του εγκεφάλου
Το βασικό εύρημα της έρευνας είναι εντυπωσιακό στην απλότητά του αλλά περίπλοκο στις συνέπειές του: στο Διάστημα, ο εγκέφαλος «μετακομίζει». Λόγω της έλλειψης βαρύτητας, τα υγρά του σώματος δεν τραβιούνται προς τα κάτω, όπως συμβαίνει στη Γη, αλλά ανακατανέμονται ομοιόμορφα ή συγκεντρώνονται προς το κεφάλι. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ο εγκέφαλος να πιέζεται προς τα πάνω και προς τα πίσω μέσα στο κρανίο.
Οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι αυτή η μετατόπιση δεν είναι αμελητέα. Σε αστροναύτες που παρέμειναν στο Διάστημα για διάστημα ενός έτους, οι αλλαγές στη θέση του εγκεφάλου άγγιξαν τα 2 έως 3 χιλιοστά. Μπορεί να ακούγεται μικρό ως νούμερο, αλλά για την νευροανατομία είναι τεράστιο. Επιπλέον, ο εγκέφαλος φαίνεται να κάνει μια μικρή περιστροφή προς τα πίσω, αλλάζοντας τη γεωμετρία της θέσης του.
Το πιο ανησυχητικό, ωστόσο, δεν είναι η κίνηση αυτή καθαυτή, αλλά η διάρκειά της. Η μελέτη έδειξε ότι όσο μεγαλύτερη ήταν η αποστολή, τόσο πιο έντονες ήταν οι αλλαγές. Και ενώ ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου άρχισαν να επανέρχονται στη φυσιολογική τους κατάσταση μετά την επιστροφή, η διαδικασία αυτή δεν ήταν άμεση. Ακόμα και έξι μήνες μετά την επιστροφή στη Γη, ορισμένες δομικές αλλαγές παρέμεναν ορατές στις μαγνητικές τομογραφίες.
Το κόστος της ισορροπίας
Τι σημαίνουν όμως όλα αυτά πρακτικά για τους ανθρώπους που ταξιδεύουν στα άστρα; Οι ερευνητές εστίασαν σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου, όπως ο οπίσθιος νησιωτικός φλοιός, μια περιοχή που παίζει κρίσιμο ρόλο στην αίσθηση της ισορροπίας και στον προσανατολισμό του σώματος.
Διαπιστώθηκε ότι οι αστροναύτες που παρουσίασαν τις μεγαλύτερες μετατοπίσεις σε αυτή την περιοχή, ήταν εκείνοι που αντιμετώπισαν και τα σοβαρότερα προβλήματα αστάθειας κατά την επιστροφή τους. Είναι γνωστό ότι τα πληρώματα που γυρίζουν από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό συχνά δυσκολεύονται να σταθούν όρθια ή να περπατήσουν ευθεία για μέρες ή και εβδομάδες. Η νέα μελέτη συνδέει άμεσα αυτό το φαινόμενο με τη φυσική παραμόρφωση του εγκεφαλικού ιστού και όχι απλώς με μια λειτουργική ζάλη.
Δεν πρόκειται για αλλαγές που επηρεάζουν την προσωπικότητα ή τη νοημοσύνη, αλλά για μεταβολές στο «λογισμικό» και το «hardware» που ελέγχει την κίνηση. Ο εγκέφαλος, προσπαθώντας να επιβιώσει σε ένα περιβάλλον χωρίς πάνω και κάτω, ανακαλωδιώνεται και αναδιατάσσεται. Όταν επιστρέφει στη βαρύτητα, πρέπει να μάθει ξανά πώς να λειτουργεί υπό πίεση.
Προσομοίωση στη Γη και το μέλλον στον Άρη
Για να επιβεβαιώσουν τα ευρήματά τους, οι επιστήμονες συνέκριναν τα δεδομένα των αστροναυτών με εκείνα 24 εθελοντών που συμμετείχαν σε πειράματα παρατεταμένης κατάκλισης στη Γη. Σε αυτές τις μελέτες, οι συμμετέχοντες μένουν ξαπλωμένοι με το κεφάλι ελαφρώς χαμηλότερα από τα πόδια για μήνες, ώστε να προσομοιωθεί η ανακατανομή των υγρών. Αν και παρατηρήθηκαν παρόμοιες τάσεις, οι αλλαγές στους αστροναύτες ήταν μοναδικές και πιο σύνθετες, αποδεικνύοντας ότι το περιβάλλον του Διαστήματος έχει παραμέτρους που δύσκολα αναπαράγονται στο εργαστήριο.
Τα ευρήματα αυτά έρχονται σε μια κρίσιμη στιγμή. Με τη NASA και ιδιωτικές εταιρείες να σχεδιάζουν αποστολές στον Άρη, οι οποίες θα απαιτούν ταξίδια διάρκειας ετών, η κατανόηση των επιπτώσεων στο ανθρώπινο σώμα είναι ζωτικής σημασίας. Αν ένας αστροναύτης φτάσει στον Κόκκινο Πλανήτη με τον εγκέφαλό του αλλοιωμένο και την ισορροπία του διαταραγμένη, η ικανότητά του να εργαστεί ή να αντιδράσει σε κινδύνους μπορεί να τεθεί σε κίνδυνο.
Η μελέτη της ομάδας του Πανεπιστημίου της Φλόριντα δεν κρούει απλώς τον κώδωνα του κινδύνου, αλλά προσφέρει έναν οδικό χάρτη. Γνωρίζοντας πλέον ποιες περιοχές επηρεάζονται και πώς, οι επιστήμονες μπορούν να αναπτύξουν νέες μεθόδους αποκατάστασης ή ακόμα και προληπτικά μέτρα – όπως στολές συμπίεσης ή πρωτόκολλα τεχνητής βαρύτητας – για να προστατεύσουν το πολυτιμότερο όργανο των εξερευνητών του Διαστήματος.
Το ταξίδι προς τα άστρα, όπως αποδεικνύεται, μας αλλάζει βαθύτερα από όσο νομίζαμε. Και η προσαρμογή του ανθρώπου σε αυτό είναι ίσως η μεγαλύτερη πρόκληση της επόμενης δεκαετίας.
