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每日觀點(diǎn):藏文科普 | 在太空中,人的大腦重新“擺兵布陣”

發(fā)布時(shí)間:2022-08-05 06:54:58 來(lái)源:新浪網(wǎng) 責(zé)任編輯:caobo

作者:楊陽(yáng)


(資料圖片僅供參考)

如今,借助發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),我們可以實(shí)時(shí)觀看天宮空間站中宇航員們工作及生活的直播。和在地面不同,太空中宇航員們總是“飄”著的,人類(lèi)的身體在進(jìn)化過(guò)程當(dāng)中早就熟悉了地球引力,長(zhǎng)時(shí)間待在太空失重環(huán)境下的宇航員回到地球后終究會(huì)有一些不適應(yīng)。在太空失重狀態(tài)下,就連人體的“司令部”——大腦也會(huì)發(fā)生一些意想不到的改變,人類(lèi)的大腦在太空中被“重塑”了,這是怎么一回事呢?

自20世紀(jì)50年代以來(lái),大量的研究已經(jīng)證實(shí),長(zhǎng)時(shí)間的太空生活會(huì)對(duì)人體的新陳代謝、熱調(diào)節(jié)、心律、肌張力、骨密度、呼吸系統(tǒng)等產(chǎn)生影響。其中一種叫作視覺(jué)障礙顱內(nèi)壓綜合征,它是一種會(huì)影響視力、使人產(chǎn)生頭痛的太空病。

也許我們想象不到,太空的失重環(huán)境還會(huì)影響我們的大腦。這種疾病的根源在于人體的中央處理器(大腦)。雖然視覺(jué)障礙顱內(nèi)壓綜合征很早就被發(fā)現(xiàn),而且得到了人們的重視,但是其致病機(jī)理直到2020年才得到揭示,原因很簡(jiǎn)單:人類(lèi)的大腦在太空中移位了。

一名宇航員的大腦核磁共振成像照片,在一次長(zhǎng)時(shí)間太空飛行前(圖左)與后(圖右)對(duì)比,太空飛行后,宇航員大腦中央溝變窄,腦脊液和腦蛋白質(zhì)擴(kuò)張

保護(hù)大腦的液體——腦脊液

其實(shí),人類(lèi)的大腦并不是緊貼著頭骨生長(zhǎng)的,大腦泡在一攤“水”里,這攤“水”叫作腦脊液,是存在于腦室及蛛網(wǎng)膜下腔的一種無(wú)色透明的液體,大概有150毫升,相當(dāng)于半盒牛奶的含量。別小看大腦里的這點(diǎn)水,它可有著大用處。

人類(lèi)的大腦是身體最重要的神經(jīng)器官,一切高級(jí)的思考活動(dòng)都在此處進(jìn)行。而連接大腦的還有一條神經(jīng)的高速公路——脊髓。它負(fù)責(zé)將大腦的指令分發(fā)傳達(dá)下去。腦脊液包圍并支持著整個(gè)大腦及脊髓,正是腦脊液幫助固定了大腦的位置。而且腦脊液每時(shí)每刻都在更新,幫大腦帶走代謝廢物。如果說(shuō)大腦是CPU(中央處理器),那么腦脊液就相當(dāng)于冷卻液。而且這股冷卻液還能幫助穩(wěn)定我們的大腦,在遭遇外來(lái)沖擊的時(shí)候吸收掉一部分力量,起到一定的保護(hù)作用。

腦脊液示意圖

大腦重新“擺兵布陣”

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),在太空長(zhǎng)時(shí)間飛行的宇航員,大腦中的腦脊液分布發(fā)生了改變。在他們的頭顱當(dāng)中,大腦下部區(qū)域比上部區(qū)域有著更多的腦脊液。也就意味著,在太空中,宇航員的大腦位置發(fā)生了改變,悄悄“提升”了。

這是什么原因呢?科學(xué)家發(fā)現(xiàn),可能是由于方向感應(yīng)系統(tǒng)失靈。

我們知道,感應(yīng)方向主要依靠人類(lèi)的耳石。耳石位于內(nèi)耳深處,就是一塊小小的“石頭”。不過(guò)這塊“石頭”可不一般,耳石周?chē)兄鴱?fù)雜的感覺(jué)器官,可以依靠重力、慣性來(lái)幫助人們判斷方向,保持平衡。然而,在太空的失重條件下,耳石也“飄”了起來(lái),這么一來(lái),大腦就會(huì)找不到方向,自然也無(wú)法判斷環(huán)境產(chǎn)生了哪些改變。于是,腦脊液分布就產(chǎn)生了錯(cuò)亂,進(jìn)而導(dǎo)致大腦位置的變化,大腦的腦脊液代謝也就產(chǎn)生了混亂。通常來(lái)說(shuō),宇航員的腦脊液多于未進(jìn)入過(guò)太空的地球居民。在太空待久了,在大腦深處產(chǎn)生腦脊液結(jié)構(gòu)——腦室會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)張。

耳石結(jié)構(gòu)圖

而另一個(gè)產(chǎn)生變化的結(jié)構(gòu)便是腦白質(zhì)。

腦白質(zhì)幫助人類(lèi)處理視覺(jué)與空間、平衡感、垂直感知,以及運(yùn)動(dòng)控制信息。科學(xué)家認(rèn)為,腦脊液增加帶來(lái)的壓力導(dǎo)致腦中的水分被“壓”進(jìn)了腦白質(zhì),從而造成了腦白質(zhì)的膨大,進(jìn)而影響了宇航員的平衡感等。

腦脊液和腦白質(zhì)的擴(kuò)張擠占空間,自然就需要有其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行縮小。縮小的就是宇航員的腦垂體,這是一種分泌各種重要激素的結(jié)構(gòu)。而這對(duì)人體代謝活動(dòng)產(chǎn)生的影響可就多了。

腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)圖

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標(biāo)簽: 視覺(jué)障礙 太空飛行

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