Otak astronot terpengaruh selama penerbangan luar angkasa yang panjang

Catatan Editor: Mendaftar untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita penemuan menakjubkan, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
–

Menurut penelitian baru, penerbangan luar angkasa yang berlangsung selama enam bulan atau lebih berdampak buruk pada otak astronot, dan anggota kru mungkin perlu menunggu setidaknya tiga tahun sebelum kembali ke luar angkasa.

Para ilmuwan membandingkan pemindaian otak 30 astronot sebelum penerbangan luar angkasa selama dua minggu, enam bulan, atau setahun dengan pemindaian yang diambil setelah mereka kembali ke Bumi. Pemindaian mengungkapkan bahwa ventrikel, atau rongga di dalam otak yang berisi cairan serebrospinal, berkembang pesat di dalam otak astronot yang pergi ke Stasiun Luar Angkasa Internasional dalam misi yang berlangsung setidaknya enam bulan.

Temuan ini memiliki implikasi untuk misi jangka panjang di masa depan karena NASA dan mitra internasionalnya bertujuan untuk membangun kehadiran manusia yang berkelanjutan di Bulan dengan program Artemisdengan tujuan mengirim orang ke Tujuan luar angkasa yang dalam seperti Mars. Sebuah studi yang merinci temuan tersebut diterbitkan Kamis di jurnal Laporan ilmiah.

Cairan serebrospinal memberikan perlindungan dan nutrisi ke otak sambil mengeluarkan produk limbah. Tetapi ketika astronot pergi ke luar angkasa, cairan di dalam tubuh menumpuk ke arah kepala dan mendorong otak ke arah tengkorak, menyebabkan ventrikel mengembang.

“Kami menemukan bahwa semakin banyak waktu yang dihabiskan orang di luar angkasa, semakin besar ventrikel mereka,” kata Rachel Seidler, seorang profesor fisiologi dan kinesiologi di University of Florida, dalam sebuah pernyataan. “Banyak astronot melakukan perjalanan ke luar angkasa lebih dari sekali, dan penelitian kami menunjukkan bahwa dibutuhkan waktu sekitar tiga tahun antara penerbangan agar ventrikel pulih sepenuhnya.”

Delapan dari astronot dalam penelitian ini melakukan misi dua minggu, sementara 18 astronot melakukan misi enam bulan. Empat astronot memiliki misi yang berlangsung sekitar satu tahun. Selama analisis, para peneliti menentukan bahwa tingkat pembesaran ventrikel bervariasi tergantung pada berapa lama astronot berada di luar angkasa.

“Lompatan terbesar terjadi ketika Anda pergi dari dua minggu menjadi enam bulan di luar angkasa,” kata Seidler, yang juga anggota Institut Penyakit Neurologis Norman Vicks dari UF Health.

Tidak ada peningkatan lebih lanjut antara enam bulan dan satu tahun, kata Seidler, yang berarti bahwa hipertrofi ventrikel tampak berkurang setelah enam bulan, yang mengejutkan para peneliti. “Ini adalah kabar baik bagi para pelancong Mars di masa depan yang mungkin akan menghabiskan (kira-kira) dua tahun dalam gayaberat mikro.”

Dan efeknya dapat diabaikan bagi astronot dalam perjalanan dua minggu ke luar angkasa – temuan positif untuk industri luar angkasa komersial seperti Meningkatkan perjalanan wisata ruang angkasa jangka pendek dalam popularitas.

“Orang yang menghabiskan hanya dua minggu menunjukkan sedikit atau tidak ada perubahan dalam struktur ini,” kata Seidler. “Ini adalah kabar baik bagi mereka yang melakukan misi luar angkasa singkat.”

Untuk 11 astronot, yang semuanya memiliki waktu lebih dari tiga tahun untuk pulih di antara misi, para peneliti mencatat peningkatan volume ventrikel setelah masing-masing misi terbaru mereka. Tujuh astronot yang memiliki periode pemulihan yang lebih pendek di antara misi menunjukkan sedikit hipertrofi ventrikel setelah penerbangan terakhir mereka.

Sementara hasil ini tampak positif, ini menunjukkan bahwa otak astronot berpengalaman memiliki ventrikel yang tetap membesar sebelum misi berikutnya dan “memiliki lebih sedikit ruang yang tersedia atau kepatuhan terhadap ekspansi ventrikel dengan penerbangan luar angkasa,” tulis para penulis dalam penelitian tersebut.

Para ilmuwan tidak tahu berapa lama ventrikel pulih sepenuhnya setelah penerbangan luar angkasa, tetapi analisis mereka menunjukkan bahwa astronot mengalami pemulihan 55% hingga 64% menuju tingkat prapenerbangan enam hingga tujuh bulan setelah misi enam bulan ke stasiun luar angkasa. .

Berdasarkan hasil penelitian, tim menyimpulkan bahwa astronot membutuhkan setidaknya tiga tahun antar misi agar ventrikel mereka pulih sepenuhnya.

Temuan ini dapat digunakan karena NASA dan badan antariksa lainnya merencanakan misi masa depan, tetapi Seidler mengatakan diperlukan lebih banyak penelitian. Saya telah mulai mengerjakan proyek baru dengan melihat kesehatan dan pemulihan jangka panjang hingga lima tahun setelah penerbangan luar angkasa enam bulan.

“Kami belum tahu pasti apa konsekuensi jangka panjang dari hal ini bagi kesehatan dan kesehatan perilaku penjelajah ruang angkasa, jadi memberikan waktu otak untuk pulih sepertinya ide yang bagus,” katanya.

“Hasilnya mungkin menunjukkan bahwa tiga tahun diperlukan untuk pemulihan. Namun, astronot memiliki keterampilan dan pelatihan yang sangat terspesialisasi dan mungkin ada alasan untuk menyertakan mereka dalam misi tambahan sebelum waktu ini.”