Uzay yolculuğu beynin çalışma şeklini etkiliyor

Kozmonotlarda beyin işlevi üzerine yapılan yeni bir araştırma, uzayda altı aylık bir görevden sonra beyin organizasyonunun nasıl değiştiğini ortaya çıkardı.

Yere bardak düşürmemeyi öğrenen bir çocuk ya da gelen bir topun doğru bir şekilde vurmak için rotasını tahmin eden bir tenis oyuncusu, beynin Dünya’da en iyi şekilde çalışması için fiziksel yerçekimi yasalarını nasıl birleştirdiğinin örnekleridir.

Beynin yerçekimi kuralları geçerli değil

Uzaya giden astronotlar, beynin yerçekimi ile ilgili kurallarının artık geçerli olmadığı, ağırlıksız bir ortamda yaşarlar. Kozmonotlarda beyin işlevi üzerine yapılan yeni bir araştırma, Uluslararası Uzay İstasyonu’na (ISS) altı aylık bir görevden sonra beyin organizasyonunun nasıl değiştiğini ortaya çıkararak, ağırlıksız yaşamak için gereken adaptasyonu gösterdi. Üstelik, Dünya’ya döndükten sekiz ay sonra da bu değişikliklerin kalıcı olduğu bulundu.

Yakında uzaya çıkan üçüncü Belçikalı olacak olan Raphaël Liégeois, “yeni nesil astronotları daha uzun görevlere hazırlamak için” araştırmanın önemini kabul ediyor. Bulgular, Communications Biology dergisinde yayınlandı.

Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) verileri, 14 astronotun beyinlerinden uzaya çıkmadan önce ve uzaya çıkmalarından birkaç kez sonra alındı. Araştırmacılar, özel bir MRI tekniği kullanarak astronotların beyin verilerini dinlenme durumunda, dolayısıyla belirli bir görevle meşgul olmadan topladılar. Bu dinlenme durumu fonksiyonel MRI tekniği, araştırmacıların beynin varsayılan durumunu araştırmasını ve bunun uzun süreli uzay uçuşundan sonra değişip değişmediğini bulmasını sağladı.

Uzayda beynin hangi bölgeleri değişiyor?

Liège Üniversitesi ile iş birliği içinde, beynin dinlenme halindeki aktivitesine ilişkin son analizler, bazı beyin bölgelerindeki aktivitenin diğerlerindeki aktivite ile nasıl ilişkili olduğunun bir göstergesi olan fonksiyonel bağlantının belirli bölgelerde nasıl değiştiğini ortaya çıkardı. Araştırmacılardan Steven Jillings and Floris Wuyts:

“Her seferinde görsel, işitsel veya hareket bilgisi gibi yalnızca bir türle uğraşmak yerine, farklı türde bilgilerin entegrasyonunu destekleyen bölgelerde uzay uçuşundan sonra bağlantının değiştiğini bulduk” diyor.

Beynin eski haline dönüşü nasıl oluyor?

“Ayrıca, bu değiştirilmiş iletişim modellerinden bazılarının Dünya’ya döndükten sonraki sekiz ay boyunca korunduğunu bulduk. Bunun yanında bazı beyin değişiklikleri, uzay görevinden önceki işleyişine geri döndü.”

Her iki değişiklik senaryosu da makuldür: Beyin iletişimindeki kalıcı değişiklikler, bir öğrenme etkisine işaret edebilirken, geçici değişiklikler, değişen yerçekimi seviyelerine daha akut adaptasyonu gösterebilir.

Sonuç

Son olarak Mühendislik Bilimi Doktoru Raphaël Liégeois “Ağırlıksızlığın tetiklediği fizyolojik ve davranışsal değişiklikleri anlamak, insanlı uzay keşfini planlamanın anahtarıdır. Bu nedenle, bu çalışmada yapıldığı gibi nörogörüntüleme tekniklerini kullanarak beyin işlevindeki değişiklikleri haritalamak, yeni nesil astronotları daha uzun görevlere hazırlamak için önemli bir adımdır” ifadelerinde bulundu.

KAYNAKÇA:
– Space Travel Influences the Way the Brain Works (17.02.2023). NeuroscienceNews
– Jillings, S., Pechenkova, E., Tomilovskaya, E. et al. Prolonged microgravity induces reversible and persistent changes on human cerebral connectivity. Commun Biol 6, 46 (2023).