Что меняет гравитация в мозгу космонавтов?

Адаптация к невесомости происходит удивительно эффективно и, по большей части, незаметно для самого человека. Однако по возвращении на Землю начинаются трудности. Подробнее читайте в статье а.

В невесомости отолиты перестают чувствовать притяжение, которое позволило бы мозгу понять, где находится вертикаль. Согласно исследованию, опубликованному в журнале NPJ Microgravity, мозг реагирует перераспределением нагрузки между сенсорными системами, что ученые называют «сенсорным избыточным весом». Вестибулярные сигналы постепенно теряют значение, и их начинают компенсировать зрение и тактильные ощущения. Эта адаптация хорошо работает до тех пор, пока человек находится в невесомости.

Что происходит после возвращения на Землю?

После приземления вестибулярная система внезапно снова начинает посылать полные сигналы. Отолиты снова чувствуют притяжение, полукружные каналы регистрируют каждое движение головы. Но мозг, обученный за несколько месяцев не доверять вестибулярным сигналам, больше их не воспринимает.

Памперсы и нижнее белье от Prada: что скрывают космонавты под скафандром

Горизонт — это визуальный ориентир, который мозг обычно использует в сочетании с вестибулярными сигналами для калибровки вертикали. Когда два источника информации, зрение и вестибулярная система, начинают давать разные показания, в мозгу начинается конфликт. Результатом является головокружение и нечеткость изображения.

По данным НАСА, полученным в рамках программы исследования вестибулярных функций в 2025 году и опубликованным в НТРС, вестибулоокулярный рефлекс, то есть механизм, стабилизирующий взгляд при движении головы, существенно нарушается сразу после приземления. Средний балл симптомов космической морской болезни составил 6,8 в первый день полета и увеличился до 13,8 в день приземления.

Что происходит с мозгом на уровне нейронных связей?

Исследование зафиксировало специфические структурные изменения в функциональных связях мозга у космонавтов после длительных полетов. У них были увеличены связи между зрительной поясной корой и передней поясной извилиной, верхней теменной долей и таламусом, областями, участвующими в обработке пространственной информации. При этом ослаблялась связь между жаберной крышкой и теменными областями, ответственными за интеграцию вестибулярных сигналов.

Авторы описывают эти изменения как «реорганизацию сенсорных систем» после длительного воздействия микрогравитации. В том же исследовании зафиксировано снижение окулярного контрролла, то есть рефлекторного движения глаз при наклоне головы, компенсирующего изменение положения тела. У начинающих космонавтов это снижение было более выраженным, чем у ветеранов. По-видимому, у опытных космонавтов формируются устойчивые компенсаторные механизмы, сохраняющиеся от полета к полету.

По данным IQ Media, две трети космонавтов испытывают нарушения зрения, вызванные смещением жидкости к голове в условиях невесомости и последующим повышением внутричерепного давления. Это отдельная, сосудистая причина проблем со зрением после полета, независимая от вестибулярных нарушений.

Как выглядит реабилитация и сколько времени она занимает?

Большинство вестибулярных нарушений носят временный характер. Показатели окулярного противоролла возвращаются к исходному уровню через 8–12 дней после посадки. Первые часы самые трудные.

Медицинский протокол для возвращающихся космонавтов предписывает минимум движений головой и максимум отдыха в первые часы после приземления, поскольку именно резкие повороты головы провоцируют наиболее острые вестибулярные конфликты. Для поддержки кровообращения используются специальные компрессионные костюмы «Чибис-М» ​​и «Кентавр», предотвращающие резкий отток крови в нижние конечности при переходе из невесомости в земную гравитацию.

Реабилитация включает постепенное возвращение к двигательной активности, стабилизацию взгляда и упражнения на равновесие. В рамках программы Vestibular Health астронавты NASA проходят тесты на равновесие и стабилизацию взгляда сразу после приземления, что позволяет отслеживать динамику восстановления у каждого отдельного человека.

Что известно о долгосрочных эффектах?

Большинство эффектов обратимы в течение нескольких недель. Объем мозговой ткани, перераспределенный во время полета, практически полностью восстанавливается через семь месяцев после возвращения. Однако исследователи отмечают, что долгосрочные последствия очень длительных полетов, которые потребуются для миссий на Марс, еще не до конца понятны.

По данным НТРС, НАСА планирует использовать накопленные результаты для разработки персонализированных протоколов реабилитации, в том числе отдельных для полетов на МКС и будущих лунных миссий программы "Артемида", поскольку продолжительность и характер эффектов невесомости в них существенно различаются.

Ранее мы писали о том, как советские космонавты проносили на борт алкоголь.