Kosmik Uçuşun İnsan Beynində Yaratdığı Neyroplastiklik və MRT ilə Ölçülməsi

Uzunmüddətli kosmik uçuşdan sonra funksional beyin əlaqəliliyində baş verən dəyişiklikləri araşdıran bir tədqiqat funksional MRT (fMRT) vasitəsilə beynin əlaqə şəbəkələrinin kosmik missiyalardan sonra necə uyğunlaşdığını öyrənmiş və kosmik uçuşun beyinə təsiri ilə bağlı məlumat təqdim etmişdir.

Tədqiqatçılar fMRT istifadə edərək kosmik səyahətlə bağlı neyron əlaqələrinin dəyişikliklərini müəyyən edə bilmiş və astronavtların beynində kosmik missiyalar zamanı və onlardan sonra baş verən neyroplastik dəyişiklikləri işıqlandırmışlar.

Kosmik Uçuş Zamanı Neyroplastiklik

Struktur Dəyişikliklər: MRT tədqiqatları göstərmişdir ki, kosmik missiyalardan sonra astronavtların beyinlərində əhəmiyyətli struktur dəyişiklikləri baş verir. Bunlara beyin qabığının qalınlığındakı dəyişikliklər, beyin mədəciklərinin genişlənməsi və maye paylanmasının dəyişməsi səbəbilə beynin mövqeyində baş verən dəyişikliklər daxildir.
Funksional Dəyişikliklər: Funksional MRT (fMRT) beyində, xüsusilə hissi-motor funksiyalar və məkan oriyentasiyası ilə əlaqəli sahələrdə fəaliyyət nümunələrinin dəyişdiyini aşkar etmişdir. Bu dəyişikliklər beynin mikroqravitasiya şəraitinə uyğunlaşmasını əks etdirir.
Ağ Maddə Toxumasının Bütövlüyü: MRT-nin bir növü olan diffuziya tenzor təsviri (DTI) ağ maddə yollarında mikrostruktur dəyişiklikləri aşkar etmişdir. Bu dəyişikliklər beynin müxtəlif bölgələri arasındakı əlaqə və kommunikasiya mexanizmlərində dəyişikliklərin baş verdiyini göstərir.

MRT ilə Ölçmə

Beyin Qabığının Qalınlığı: MRT müayinələri vasitəsilə beyin qabığının qalınlığını ölçərək zamanla baş verən struktur dəyişikliklər haqqında məlumat əldə etmək mümkündür. Kosmik uçuş nəticəsində beyin qabığının nazikləşməsi və ya qalınlaşması, mikroqravitasiyaya neyroplastik uyğunlaşmanın göstəricisi ola bilər.
Beyin Mədəciklərinin Həcmi: MRT beyin mədəciklərinin həcmində baş verən dəyişiklikləri ölçə bilər. Mikroqravitasiya səbəbindən maye paylanmasının dəyişməsi adətən mədəciklərin genişlənməsinə səbəb olur. Bu, beyin-onurğa beyin mayesinin (CSF) dinamikasında və kəllədaxili təzyiqdə dəyişikliklərə işarə edir.
Beynin Mövqeyi: Struktur MRT beyin daxilində mövqenin dəyişməsini aşkar edə bilər. Bu, kosmik mühitdə maye yenidən paylanmasına uyğunlaşmanın ümumi bir nəticəsidir.
Uzunmüddətli Kosmik Uçuşların Məkan İdrakı və Neyral Dövrələrə Təsirini Anlamağın Əhəmiyyəti

Məkan İdrakına Təsiri

Naviqasiya və Oriyentasiya: Mikroqravitasiya tarazlıq və məkan oriyentasiyası üçün vacib olan vestibulyar sistemin fəaliyyətini pozur. Astronavtlar tez-tez dezoriyentasiya yaşayır və məkan naviqasiyasında çətinlik çəkirlər. Bu, onların kosmik gəmi daxilində səmərəli hərəkət etmə qabiliyyətinə mənfi təsir göstərə bilər.
Yaddaş və Öyrənmə: Uzunmüddətli kosmik şəraitə məruz qalmaq məkan yaddaşını və öyrənmə qabiliyyətini zəiflədə bilər. Araşdırmalar göstərir ki, astronavtlar məkan məlumatlarını xatırlamağı və yeni məkan yaddaşı formalaşdırmağı tələb edən tapşırıqlarda çətinlik çəkə bilərlər.

Sinir Dövrələrində Dəyişikliklər

Hippokampal Plastiklik: Məkan yaddaşı və naviqasiya üçün əsas rol oynayan beynin hippokampus bölgəsi kosmik uçuş zamanı əhəmiyyətli dəyişikliklərə məruz qalır. Struktur MRI tədqiqatları göstərir ki, hippokampusun həcmi dəyişə bilər və bu, məkan idrakının pozulması ilə əlaqəli ola bilər.
Funksional Bağlılıq: fMRI tədqiqatları məkan emalı ilə bağlı beyin bölgələri arasında funksional bağlılığın dəyişdiyini aşkar edib. Bu dəyişikliklər beynin mikroqravitasiya şəraitində dəyişən sensor məlumatlarına uyğunlaşmaq üçün neyron şəbəkələrini yenidən təşkil etdiyini göstərir.

Kosmik Missiyalar Üçün Əhəmiyyəti

Missiya Performansı: Kosmik uçuşun məkan idrakına təsirini anlamaq missiyanın uğuru üçün vacibdir. Məkan qabiliyyətlərinin zəifləməsi astronavtların naviqasiya, doklama prosedurları və gəmidən kənar fəaliyyətlərdəki performansını məhdudlaşdıra bilər.
Təhsil və Əks Tədbir Sistemi: Neyroplastiklik və məkan idrakı ilə bağlı məlumatlar təlim proqramlarının və əks tədbirlərin hazırlanmasına kömək edə bilər. Koqnitiv məşqlər, virtual reallıq simulyasiyaları və neyrofeedback texnikaları mikroqravitasiyanın məkan qabiliyyətlərinə mənfi təsirini azaltmağa kömək edə bilər.
Sağlamlıq və Təhlükəsizlik: Astronavtların beyin sağlamlığının optimal vəziyyətdə saxlanılması onların ümumi rifahı üçün həyati əhəmiyyət daşıyır. Kosmik uçuşun idraki və neyron təsirlərinin düzgün idarə olunması astronavtların missiyalarını effektiv yerinə yetirmələrini və Yerə uzunmüddətli idraki pozğunluqlar olmadan qayıtmalarını təmin edir.

Gələcək Tədqiqat İstiqamətləri və Əks Tədbir Strategiyaları

Ekspert Rəyinin Yekunu

NASA və ESA tərəfindən təşkil edilmiş ekspert qrupu, kosmik uçuş mühitinin beyin və göz üzərindəki təsirlərini (Kosmik Uçuşla Əlaqəli Neyro-Oftalmoloji Sindrom – SANS) araşdırmaq məqsədilə bir araya gəlib. Onların məqsədi kosmik uçuşun insan beynində və gözündə yaratdığı struktur və funksional dəyişiklikləri, həmçinin bu iki sistem arasındakı qarşılıqlı əlaqələri nəzərdən keçirmək və bu sahədə gələcək tədqiqat istiqamətlərini müəyyən etməkdir. Əsas hədəf kosmik uçuşun neyro-struktur təsirlərinə dair riskləri müəyyənləşdirmək və mümkün qarşı tədbir strategiyalarını inkişaf etdirmək olub. Bu istiqamətdə ekspertlər geniş bir konsensusa gələrək gələcək tədqiqat sahələrini müəyyən ediblər.

Uzunmüddətli Tədqiqatlar

Astronavtların kosmik uçuşdan əvvəl, uçuş zamanı və sonra uzunmüddətli müşahidə edilməsi və neyro-struktur dəyişikliklərin inkişafı və davamlılığının öyrənilməsi.
Beyin quruluşu və funksiyasındakı dəyişiklikləri uzun müddət ərzində izləmək üçün inkişaf etmiş neyrotəsvir texnologiyalarından istifadə edilməsi.

Fərdi Dəyişkənlik

Neyro-struktur dəyişikliklərə və idrak pozulmalarına qarşı fərdi həssaslığın araşdırılması. Bu, astronavtın dözümlülüyünə və həssaslığına təsir edə biləcək genetik, fizioloji və psixoloji faktorların öyrənilməsini əhatə edir.
Xüsusi risk profillərinə əsaslanaraq fərdi ehtiyaclara uyğunlaşdırılmış əks tədbirlərin hazırlanması.

Neyroprotektiv Müdaxilələr

Mikroqravitasiyanın beyin üzərindəki mənfi təsirlərinə qarşı qoruyucu farmakoloji və qeyri-farmakoloji müdaxilələrin tədqiqi. Bu, neyroprotektiv dərmanların, idrak təlim proqramlarının və fiziki məşq rejimlərinin effektivliyinin araşdırılmasını əhatə edir.
Neyro-struktur dəyişiklikləri azaltmaq üçün süni cazibə mühitlərinin və ya qravitasiya qüvvələrinə fasiləli məruz qalmanın potensial faydalarının araşdırılması.

Sensor və Motor Funksiyası

Mikroqravitasiyanın sensor və motor funksiyalarına təsirlərinin araşdırılması və motor nəzarətini və məkan yönümlülüyünü yaxşılaşdırmaq üçün strategiyaların hazırlanması. Bu, vestibulyar sistemin kosmik mühitə adaptasiyasının öyrənilməsini də əhatə edir.
Astronavtların sensor və motor dəyişikliklərinə adaptasiyasını və pozğunluqlardan bərpasını yaxşılaşdırmaq üçün kosmik şəraiti simulyasiya edən təlim proqramlarının tətbiq edilməsi.

Multidisiplinar Yanaşmalar

Neyroelm, psixologiya, tibb və mühəndisliyi birləşdirən əməkdaşlıq tədqiqatlarını təşviq edərək, kosmik uçuşun yaratdığı çətinliklərə kompleks həll yollarının tapılması.
Virtual reallıq, robototexnika və neyrofeedback kimi ən son texnologiyalardan istifadə edərək yenilikçi təlim və reabilitasiya vasitələrinin hazırlanması.

Qan Əsaslı Biomarkerlərdən İstifadə Edərək Davamlı Tədqiqatlara Ehtiyac Var!

Kosmik uçuşların nevroloji nəticələrini müəyyən etmək üçün qan əsaslı biomarkerlərdən istifadə edərək aparılan davamlı tədqiqatlar getdikcə daha çox əhəmiyyət kəsb edir. Qan biomarkerləri neyro-struktur dəyişikliklər və koqnitiv pozuntular əsasında yatan bioloji proseslərə dair dəyərli məlumatlar təmin edə bilər.

Biomarker Kəşfi

Kosmik missiyalar zamanı və sonrasında beyin sağlamlığı və koqnitiv funksiyalarda dəyişiklikləri əks etdirən xüsusi biomarkerlərin müəyyən edilməsi. Buraya iltihab, oksidləşdirici stress, neyrodegenerasiya və neyroplastiklik markerləri daxildir.
Astronavtlardan toplanmış qan nümunələrində bu biomarkerləri ölçmək üçün həssas və spesifik analizlərin hazırlanması.

Beyin Sağlamlığının Monitorinqi

Kosmik uçuşların beyin sağlamlığına təsirini real vaxt rejimində izləmək üçün biomarkerlərdən istifadə olunması. Bu, potensial problemlərin erkən aşkarlanmasına və uzunmüddətli zərərin qarşısını almaq üçün vaxtında müdaxiləyə imkan verir.
Biomarker səviyyələrini neyrovizualizasiya nəticələri və koqnitiv performans testləri ilə əlaqələndirərək onların uyğunluğunu və dəqiqliyinin yoxlanılması.

Proqnozlaşdırıcı Modellər

Neyro-struktur dəyişikliklər və koqnitiv zəiflik riskini qiymətləndirmək üçün biomarker məlumatlarından istifadə edən proqnozlaşdırıcı modellərin qurulması. Bu modellər daha yüksək risk altında olan astronavtları müəyyən etməyə kömək edə bilər və fərdi əks tədbirlərin hazırlanmasına rəhbərlik edə bilər.
Biomarker məlumatlarını digər fizioloji və ətraf mühit dəyişənləri ilə inteqrasiya edərək hərtərəfli risk qiymətləndirmə alətlərinin yaradılması.

Terapevtik Məqsədlər

Biomarkerlərin neyroproteksiya və koqnitiv gücləndirmə üçün potensial terapevtik hədəflər kimi araşdırılması. Buraya müdaxilələrin biomarker səviyyələrinə və əlaqəli nəticələrə təsirinin öyrənilməsi daxildir.
Neyroprotektiv strategiyaların effektivliyini qiymətləndirmək və müalicə protokollarını optimallaşdırmaq üçün biomarkerlərdən istifadənin araşdırılması.

Nəticə

Kosmik uçuşa neyroadaptasiya, beynin kosmik mühitin çətinliklərinə uyğunlaşma qabiliyyətini əhatə edən mürəkkəb və dinamik bir prosesdir. Tədqiqat nəticələrinin sintezi əsasında neyroadaptasiya ilə bağlı bir neçə mühüm məqam ortaya çıxır:
Neyroplastiklik: Beyin mikroqravitasiyaya cavab olaraq qeyri-adi neyroplastiklik nümayiş etdirir, qravitasiya siqnallarının olmamasına uyğunlaşmaq üçün struktur, funksional və neyrokimyəvi dəyişikliklərə məruz qalır. Bu adaptasiyalara beyin strukturunda, bağlantılarında, neyrotransmitter sistemlərində və koqnitiv funksiyalarda dəyişikliklər daxildir.
Struktur Dəyişikliklər: Neyrovizualizasiya tədqiqatları beyin mövqeyində dəyişikliklər, boz və ağ maddə həcmlərində dəyişikliklər, kortikal qalınlığın dəyişməsi və maye yenidənpaylanması səbəbindən ventrikulların genişlənməsi kimi dəyişiklikləri aşkar edir. Bu struktur dəyişikliklər beynin mikroqravitasiyanın səbəb olduğu sensor girişlərdə və maye dinamikasında dəyişikliklərə adaptiv cavabını əks etdirir.
Funksional Dəyişikliklər: Beyin fəaliyyət nümunələrində dəyişikliklər, xüsusilə sensor və motor emalı, məkan koqnisiyası, diqqət və yaddaşla əlaqəli bölgələrdə, beynin kosmik mühitdə performansı optimallaşdırmaq üçün neyral dövrləri yenidən qurmaq səylərini vurğulayır.
Koqnitiv Təsirlər: Kosmik uçuşun səbəb olduğu neyroadaptasiya koqnitiv dəyişikliklərə səbəb ola bilər, o cümlədən işçi yaddaşın, diqqətin, vizual-motor koordinasiyasının və məkan koqnisiyasının azalması daxildir. Bu koqnitiv təsirlər kosmosda koqnitiv performansın əsasında yatan neyral mexanizmləri başa düşməyin vacibliyini vurğulayır.

Kosmik uçuşun insan beyninə təsirlərini anlamaq və azaltmaq üçün davamlı tədqiqatlar bir neçə səbəbdən həyati əhəmiyyət kəsb edir:

Missiyanın Uğuru və Təhlükəsizliyi: Astronavtların koqnitiv sağlamlığı və performansının təmin edilməsi missiyanın uğuru və təhlükəsizliyi üçün əsasdır. Kosmosda koqnitiv pozuntular astronavtların kritik tapşırıqları yerinə yetirmə qabiliyyətini poza bilər, bu da missiyanın məqsədlərini və ekipajın rifahını təhlükə altına ata bilər.
Uzunmüddətli Sağlamlıq: Kosmik uçuşun nevroloji nəticələrinin həll edilməsi astronavtların uzunmüddətli beyin sağlamlığını qorumaq üçün çox vacibdir. Mikroqravitasiyaya uzunmüddətli məruz qalma neyrodegenerasiya, koqnitiv geriləmə və psixi sağlamlıq pozuntuları riski yarada bilər ki, bu da bu təsirləri azaltmaq üçün proaktiv tədbirlər tələb edir.
Qarşı Tədbirlərin İnkişafı: Davamlı tədqiqatlar kosmosda neyrostruktur dəyişikliklərə və koqnitiv pozuntulara qarşı effektiv qarşı tədbirlərin inkişafını asanlaşdırır. Buraya farmakoloji müdaxilələr, koqnitiv təlim proqramları, sensor stimulyasiya texnikaları və astronavtların ehtiyaclarına uyğunlaşdırılmış fərdi yanaşmaların araşdırılması daxildir.
Neyroelmin İnkişafı: Kosmik tədqiqatlar ekstremal mühitlərdə beyin funksiyasını və neyroplastikliyi daha dərindən başa düşmək üçün unikal bir fürsət təqdim edir. Kosmik uçuş neyroadaptasiya tədqiqatlarından əldə edilən məlumatlar yerüstü tətbiqlər üçün daha geniş təsirlərə malik ola bilər, o cümlədən reabilitasiya terapiyaları, neyrorehabiltasiya və yaşa bağlı koqnitiv geriləmə ilə bağlı tətbiqlər daxildir.

Növbəti məqaləmizdə bu məqaləyə ilham verən və kosmik neyroelm məlumatlarını irəli aparan tədqiqatların detallarına baxacağıq. Növbəti görüşümüzə qədər “sinirlərinizə” diqqət edin!

Yazan: Gözde SONAY (7 iyul 2024)
İngilis dilindən tərcümə etdi: Nəcibə RƏFİZADƏ
Original mətn: https://marsonearthproject.org/neuroadaptation-to-space-conditions-3/

Kosmik Şəraitə Neyroadaptasiya-3