Της Μαρίας Σαράφη,
Όλοι θυμόμαστε να ταξιδεύουμε με τα μάτια στον σκοτεινό ουρανό, ανάμεσα από τα αστέρια, προσπαθώντας να καταλάβουμε τι κρύβει ο απέραντος αυτός κόσμος που μας περιτριγυρίζει. Εξάλλου, το όνειρο σχεδόν κάθε παιδιού είναι να γίνει αστροναύτης, ώστε να μπορέσει να φτάσει ψηλά στο φεγγάρι και γεμάτο περιέργεια να αρχίσει να ψάχνει την τοποθεσία του σπιτιού του στη γη. Αρκετά χρόνια έχουν περάσει από το πρώτο διαστημικό ταξίδι, και οι ραγδαίες τεχνολογικές εξελίξεις έχουν συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση της ανθρώπινης φυσιολογίας στο διάστημα.
Σύμφωνα με τη NASA, η μικροβαρύτητα, δηλαδή η αίσθηση της έλλειψης της βαρύτητας στο διάστημα εξαιτίας της εξισορρόπησής της από άλλες δυνάμεις, επιφέρει αλλαγές σε όλα τα συστήματα του σώματος, προκαλώντας μείωση της μυϊκής και της οστέινης μάζας, καρδιαγγειακή διαταραχή, και εξασθενημένη λειτουργία του ανοσοποιητικού. Πραγματοποιήθηκαν προσπάθειες για να αντιμετωπιστούν αυτά τα προβλήματα, όπως η καθημερινή γυμναστική και η σωστή διατροφή, όμως πρόσφατα οι αστροναύτες ξεκίνησαν να βιώνουν άλλα προβλήματα σχετικά με την όραση τους, την ισορροπία τους, αλλά και την πίεση στον εγκέφαλο.
Όσο αυξάνεται ο χρόνος διαμονής των αστροναυτών στο διάστημα, τόσο πιο έντονα είναι τα προβλήματα που εμφανίζονται στο σώμα τους, και κυρίως στον εγκέφαλο. Η νευροεπιστήμη στο διάστημα είναι ένας αναπτυσσόμενος κλάδος στις μέρες μας που εξετάζει το πώς αντιδρά ο εγκέφαλος και το νευρικό σύστημα κάτω από τις ιδιαίτερες συνθήκες ενός διαστημικού ταξιδιού. Οι μελέτες κινούνται γύρω από δύο παράγοντες, την μικροβαρύτητα και τη ραδιενέργεια του διαστήματος, ενώ αφορούν την εξέταση της συμπεριφοράς και την απεικόνιση της δομής του εγκεφάλου με τεχνικές, όπως η MRI.
Επιπτώσεις της μικροβαρύτητας
Η αίσθηση έλλειψης της βαρύτητας αφαιρεί το ερέθισμα στους ωτόλιθους, διαταράσσοντας την ανίχνευση του χωρικού προσανατολισμού ως απόκριση στην κλίση της κεφαλής. Έτσι, προκαλεί αλλαγές στον έλεγχο των ματιών, στη στάση του σώματος και στο βάδισμα. Ενοχλήσεις στο αιθουσαίο σύστημα διακόπτουν την σύνδεση μεταξύ αίσθησης και δράσης, οδηγώντας στην ναυτία και την ανισορροπία. Ανισορροπία επέρχεται και λόγω αλλαγών στην δομή και τη λειτουργία της παρεγκεφαλίδας. Μία πολύ συχνή πάθηση των αστροναυτών είναι το νευροφθαλμικό σύνδρομο, δηλαδή το αποτέλεσμα της αύξησης της ενδοφθάλμιας και της ενδοκρανιακής πίεσης. Επίσης, έχουν παρατηρηθεί αλλαγές στον όγκο της φαιάς ουσίας, λέπτυνση του φλοιού και παραμόρφωση της υπόφυσης. Αλλαγές στο στέλεχος, τον ιππόκαμπο, τον αισθητηριοκινητικό φλοιό, τα κρανιακά και περιφερικά νεύρα, επισημαίνουν την επίδραση της μικροβαρύτητας στην νευρική πλαστικότητα.
Επιπτώσεις της ραδιενέργειας
Φαίνεται πως η ραδιενέργεια του διαστήματος συνδέεται με αυξημένη πιθανότητα εμφάνισης νευροεκφυλιστικών ασθενειών, πρόωρη γήρανση και καρκίνο στον εγκέφαλο. Πειράματα εφαρμογής πολύ υψηλής ραδιενέργειας, υψηλότερης από αυτή στην οποία εκτίθενται οι αστροναύτες, είχαν ως αποτέλεσμα τη νέκρωση της λευκής ουσίας του εγκεφάλου, και την εμφάνιση διαταραχών στη νευρογέννεση στον ιππόκαμπο μέσω αναστολής του πολλαπλασιασμού ή της διαφοροποίησης των πρόδρομων νευρικών κυττάρων. Ακόμη, η ραδιενέργεια σε συνδυασμό με την μικροβαρύτητα συμβάλλουν στην πάχυνση των τοιχωμάτων των αγγείων, αυξάνοντας τον κίνδυνο δημιουργίας ανευρύσματος ή ακόμη και αιμορραγίας του εγκεφάλου. Αρκετά συχνά παρατηρείται διαταραχή των κιρκάδιων ρυθμών, διαταραχές του ύπνου, αλλά και της συμπεριφοράς. Συγκεκριμένα, αστροναύτες που αντιμετωπίζουν έντονο άγχος ή πάσχουν από ψυχολογικές ασθένειες, υπάρχει κίνδυνος τα συμπτώματά τους να ενταθούν με την διαστημική τους πτήση.
Πειράματα σε ποντίκια
Για περαιτέρω επέμβαση και μελέτη της επίδρασης μιας διαστημικής πτήσης στη δομή και τη λειτουργία του εγκεφάλου, έχουν πραγματοποιηθεί πειράματα στοχευμένης ανάλυσης σε ποντίκια. Τέτοιου είδους πειράματα παρέχουν πληροφορίες για τις μεταβολές στην λειτουργία διαφορετικών κυτταρικών τύπων, στην γονιδιακή έκφραση συγκεκριμένων περιοχών του εγκεφάλου, στη λειτουργία των αστροκυττάρων, στην ενεργοποίηση σηματοδοτικών μονοπατιών και στον μεταβολισμό. Όλες αυτές οι αλλαγές σχετίζονται με μετατροπή της νευρογέννεσης, της συναπτογέννεσης, της ανάπτυξης των νευρώνων, του μονοπατιού του οξειδωτικού στρες, και της νευροφλεγμονής, στοιχεία παρεμφερή της νευρολογικής γήρανσης και του νευροεκφυλισμού.
Με την επιστροφή τους στη Γη, οι αστροναύτες καθυστερούν να επιστρέψουν σε φυσιολογικές συνθήκες, επαναφέροντας τις προσαρμογές του σώματός τους που διαμορφώθηκαν στο διάστημα. Δεν είναι γνωστό αν υπάρχει δυνατότητα πλήρους ανάρρωσης από τις προσαρμογές αυτές, ακόμη και μετά από αρκετά χρόνια. Όμως εξετάζοντας πώς λειτουργεί το ανθρώπινο σώμα και κυρίως ο εγκέφαλος στο διάστημα, ελέγχουμε τον τρόπο απόκρισής του σε ακραίες συνθήκες και είμαστε σε θέση να προσδιορίσουμε την προσαρμοστικότητά του, ανακαλύπτοντας έτσι νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις για ασθένειες του νευρικού συστήματος των ανθρώπων στην Γη. Καταλαβαίνουμε, λοιπόν, πόσο σημαντική είναι η βαρύτητα για την διατήρηση της υγείας του εγκεφάλου, αλλά και ολόκληρου του σώματός μας.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
-
Long-term space missions’ effects on the human organism: what we do know and what requires further research, frontiers. Διαθέσιμο εδώ
-
Effect of spaceflight experience on human brain structure, microstructure, and function: systematic review of neuroimaging studies, SPRINGER LINK. Διαθέσιμο εδώ
-
Spatially resolved multiomics on the neuronal effects induced by spaceflight in mice, nature communications.Διαθέσιμο εδώ
