一个新的研究发表在杂志上神经回路的前沿是第一个分析长时间太空飞行后大脑结构连通性变化的人。结果显示，感觉运动束等几个白质束的微观结构发生了显著变化。这项研究可以为未来对人类太空探索过程中大脑变化的全面研究奠定基础。
我们的大脑可以改变和适应在我们一生的结构和功能中。随着人类对太空的探索达到了新的境界，了解太空飞行对人类大脑的影响至关重要。此前的研究表明，太空飞行有可能改变成年人大脑的形状和功能。
通过欧洲航天局(ESA)和俄罗斯航天局(Roscosmos)之间的合作项目，由安特卫普大学弗洛里斯·乌伊茨博士领导的一个国际研究团队一直在研究前往太空的人类的大脑。
Wuyts和他的同事第一次研究了太空飞行后大脑深层白质束的结构变化。
白质是指大脑中负责灰质和身体之间以及各种灰质区域之间交流的部分。简而言之，白质是大脑的沟通通道，而灰质是进行信息处理的地方。
博学的大脑
为了研究太空飞行后的大脑结构和功能，研究人员使用了一种称为纤维束造影术的大脑成像技术。
“纤维束造影术提供了一种大脑的布线方案。我们的研究是第一次使用这种特定的方法来检测太空飞行后大脑结构的变化。”
Wuyts和他的团队对12名男性宇航员进行了弥散核磁共振(dMRI)扫描，分别在他们的航天飞行前后进行了扫描。在太空飞行7个月后，他们还收集了8次后续扫描。这些宇航员都在执行平均时长172天的长时间任务。
研究人员发现了“学习大脑”概念的证据;换句话说，大脑的神经可塑性水平必须适应太空飞行。“我们发现大脑几个运动区域之间的神经连接发生了变化，”第一作者、德雷塞尔大学的安德烈·多罗辛说。“运动区是大脑的中心，在那里发出动作指令。在失重状态下，与地球相比，宇航员需要大幅调整他或她的运动策略。可以说，我们的研究表明，他们的大脑被重新连接了。”
后续扫描显示，在返回地球7个月后，这些变化仍然可见。
“从之前的研究中，我们知道这些运动区域在太空飞行后显示出适应的迹象。现在，我们有了第一个迹象，这也反映在这些地区之间的联系水平上，”Wuyts继续说。
作者还发现了太空飞行后观察到的大脑解剖变化的解释。
“我们一开始以为检测到了大脑的变化胼胝体这是连接大脑两个半球的中央高速公路，”Wuyts解释道。胼胝体与脑室相邻，脑室是一个充满液体的交流网络，因为太空飞行而膨胀。
“我们最初在胼胝体中发现的结构变化实际上是由脑室扩张引起的，脑室扩张诱发了邻近神经组织的解剖变化。”Wuyts说。“最初人们认为大脑中存在真正的结构变化，但我们只观察到形状的变化。”这让研究结果从一个不同的角度出发。”
航天研究的未来
这项研究表明，有必要了解太空飞行如何影响我们的身体，特别是通过对人类大脑影响的长期研究。目前有针对肌肉和骨骼流失的对策，比如每天至少锻炼两个小时。未来的研究可能会提供证据，证明大脑有必要采取对策。
“这些发现为我们解开了整个谜团。由于这项研究是开创性的，我们还不知道整个谜题会是什么样子。这些结果有助于我们全面了解太空旅行者的大脑活动。坚持这一研究路线，从不同的角度和使用不同的技术寻找太空飞行引起的大脑变化是至关重要的，”Wuyts总结道。
