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最新研究显示太空生活会带来许多意想不到的后果:会改变你的脑袋

在国际太空站上工作的俄罗斯太空人亚历山大.斯科沃尔佐夫(Alexander Skvortsov),正在进行历时5小时11分钟的太空漫步。 PHOTOGRAPH

在国际太空站上工作的俄罗斯太空人亚历山大.斯科沃尔佐夫(Alexander Skvortsov),正在进行历时5小时11分钟的太空漫步。 PHOTOGRAPH BY STEVE SWANSON, NASA

在太空中长期生活似乎会影响脑部结构,但目前尚不清楚这些变化是否会影响我们的认知。 PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK

在太空中长期生活似乎会影响脑部结构,但目前尚不清楚这些变化是否会影响我们的认知。 PHOTOGRAPH BY ROBERT CLARK

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:MAYA WEI-HAAS 编译:林宇威):你知道吗?太空旅行会改变你的脑袋喔。一项针对俄罗斯宇航员的最新研究显示,太空生活会带来许多意想不到的后果。

人类的肉体已经演化成适应地球重力而运作,如果少了重力,我们的身体就无法以稳定的节奏维持正常机能。在太空中,体液的浮动方式和在地球上不同,而遗传物质DNA的表现也不一样,即使是最健康的人类要应付太空旅行,仍然是件苦差事。

最近,科学家对宇航员的研究特别转而关注人体的一个重要器官:脑。研究结果显示,即使宇航员回到地球上已经7个月,因失重状态所引起的脑部组织变化仍旧没有恢复。

这项在近期在《新英格兰医学杂志 》发表的研究,记录了太空旅行对宇航员的影响。参与研究的宇航员在国际空间站上生活了约189天,比利时安特卫普大学的科学团队在每次任务前后,都使用核磁共振造影拍摄十名男性宇航员的脑部影像。在任务结束7个月后,他们再度扫描其中7位宇航员的脑部结构。

正如先前的研究显示,太空旅行似乎会增加脑脊髓液,这种清澈的液体能在运动或遭受撞击时,为脑部发挥缓冲作用,并帮助保持正常的脑压。

德国慕尼黑大学的研究人员彼得.艾林波(Peter zu Eulenburg)表示:「我们的身体是设计成在有地球重力的状况下运作的,一旦没有了重力,所有的体液都会往上流动。」最新的研究显示,过多的脑脊液可能会压迫大脑灰质,这是一种含有神经纤维和神经细胞体的深色神经组织。虽然在回到地球7个月后,大部分的脑结构已经恢复,但似乎有部分的影响仍持续存在。

主要由神经纤维组成的大脑白质,虽然在一开始看起来没有什么变化,但是在宇航员返回地球的几个月后,白质的体积似乎缩小了。研究人员推测,罪魁祸首是脑脊髓液。脑脊髓液增加所带来的压力,可能迫使脑中的水分进入纤弱的白质结构。一旦宇航员返回地球后,压力减轻,导致水分散逸,白质的体积就变小了。

至于这些身体上的变化,是否代表在认知功能或是心理健康上有什么改变,仍有待进一步的研究确认。但有愈来愈多的证据显示,对来自地球的探险家来说,太空活动会带来长久的影响。当将来人类前往地球轨道,或是有天更深入太空之时,我们得先准备好面对这些生理变化。

体液压迫眼球

脑脊髓液变化还可能带来另一种影响:视线模糊。返回地球的宇航员经常会抱怨视力变差,一开始科学家认为是因为在低重力环境下,身体内的液体会往上流动的缘故。根据美国航太总署(NASA)的估计,双胞胎宇航员史考特.凯利(Scott Kelly)待在太空中的340天内,大约有相当于一瓶2公升汽水瓶的液体,从他的腿部流向头部。这会使宇航员的脸部浮肿,科学家认为这可能是造成视力问题的原因。

但在2016年,研究人员将视力问题归咎于更为特定的原因:过多的脑脊髓液可能会在眼球的后方施加压力,使这个球状器官变得更扁平,并导致视神经凸起。对一些宇航员来说,回到熟悉的地球重力环境下,会让他们的视力再度恢复清晰。但是,就像这项最新研究所显示的,并不是所有的脑脊髓液在宇航员回到地球后都回复正常状态。因此,并非所有宇航员都如此幸运,能够恢复正常的视力。而且,目前对这种太空生活所导致的视力模糊,几乎没什么有效的治疗方法。

DNA竟改变了?

今年稍早,关于史考特.凯利DNA突变的头条新闻,沸沸扬扬地引起讨论,甚至连凯利本人也对此消息感到惊讶。 「什么?我的DNA改变了7%!谁知道呢?我也是看报纸才知道!」凯利在推特这么发文:「这可能是个好消息!我不用再说马克.凯利(Mark Kelly)是个跟我一模一样的双胞胎兄弟了!」

虽然他的DNA实际上并没有发生突变。当然,他同卵双胞胎的DNA状态更是从来没有发生变化,但太空中的环境的确影响了某些基因的表现。

构成基因的DNA序列,大部分都是没有用的片段。相反地​​,DNA就像是组成人体蛋白质的蓝图。要实际建构或是表现某些蛋白质,得要将某些基因的开关打开来才行。太空旅行似乎影响了某些基因的表现量,尤其是与免疫系统、DNA修复,和骨骼生长有关的基因。根据美国航太总署的研究,在凯利回到地球后,有7%的基因其变化持续了6个月之久。

肌肉萎缩、骨质流失

地球上的重力让人体的工作量非常惊人,即使只是躺在沙发上看影集也是如此。但在太空中缺少了重力,这表示肌肉很快就会松弛萎缩,骨骼也会变得脆弱。每个月宇航员的骨质可能会损失约1%到2%,其中又以背部和腿部的骨骼流失最为严重。骨质流失会增加血中的钙含量,因此增加肾结石的风险。

科学家知道太空生活会带来这些严重的影响,已经有好一段时间了。在国际空间站上生活的宇航员也非常努力地运动,以克服在低重力环境下的肌肉和骨质流失。控制饮食中的营养,尤其是补充富含钙和维生素D的食物,也有助于降低这些风险。

虽然宇航员有很多方法可以缓解这些症状,但是一旦他们回到地球上,仍然需要一段时重新适应。 「光是要把自己的头支撑起来,就是种很诡异的新体验。」2013年,宇航员克里斯.哈德菲尔德(Chris Hadfield )在国际空间站待了一段时间后,这么告诉加拿大广播公司新闻台(CBC News),「在太空中的五个月,我都不必把头顶在脖子上。」

活跳跳的太空精子

虽然太空生活会带来许多不好的影响,但未来进行太空旅行的旅人,也许不必担心一件事:生育宝宝。 2017年的一项研究发现,冷冻干燥的小鼠精子即使在地球轨道上待了9个月,仍然可以产生健康的小鼠。

当然,在太空中发生性行为仍然可能会有些问题,目前还没有人承认曾经在太空中尝试过,但低重力环境并不是最适合我们的状况。尽管如此,针对小鼠的研究结果显示,人工辅助生殖技术或许可以帮助我们的后代在其他星球繁衍。




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