تأثير انعدام الوزن والجاذبية المفرطة في كلتا العمليتين الدورة الدموية والكهربية في الدماغ ستكون اتباعها أثناء الرحلة مكافئ بواسطة تقنيات EEG وتقرير الجرد الوطني. دراسة جدوى لتجربة أكثر تعقيدا ، وهو ما خططت للقيام بها خلال الرحلة الفضائية المتوسطة والطويلة الأجل.
وقد عمليات الدراسات السابقة المعرفية والعقلية و / أو السيارات أثناء القصيرة والوزن المتوسط والطويل الأجل فقط وصفية في طبيعتها ، وركز على الجوانب النفسية. حتى الآن ، والمراقبة الهدف من المعلمات العصبية لم تنفذ — بلا شك لأن الوسائل التقنية والمنهجية لم تكن متاحة — ، التحقيقات في الآثار العصبية وانعدام الوزن في مهدها (شنايدر وآخرون 2008).
في حين أن تقنيات التصوير مثل التصوير المقطعي انبعاث البوزيترون (PET) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) بالكاد يمكن تطبيقها في الفضاء ، وغير الغازية بالقرب من الأشعة تحت الحمراء الطيفي (تقرير الجرد الوطني) الأسلوب يمثل طريقة رسم خرائط العمليات الدورة الدموية في الدماغ في الوقت الحقيقي على حد سواء غير مكلفة نسبيا ويمكن استخدامها حتى في ظل تلك الظروف القاسية. تركيبة مع تخطيط كهربية الدماغ (EEG) يفتح إمكانية متابعة عمليات جهد كهربي تحت الظروف المتغيرة الجاذبية الدقيقة مع دقة الزمانية وكذلك مع أعمق التوطين ، على سبيل المثال مع electrotomography (وريتا).
وأظهرت دراسات سابقة زيادة النشاط تردد بيتا في ظل ظروف الجاذبية الطبيعية وانخفاض في ظل ظروف انعدام الوزن خلال رحلة مكافئ (شنايدر وآخرون. 2008a + ب). وكشفت دراسات مختلفة الميل تغييرات في وظيفة الدماغ ، والتي تتيح أقترح ، أن التغيرات في رحلة مكافئ قد تعكس عمليات العاطفي بدلا من التغييرات الدورة الدموية. ومع ذلك ، فإنه لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت هذه هي آثار الجاذبية تغير أو تغيرات الدورة الدموية داخل الدماغ. وينبغي الجمع بين EEG / وريتا وتقرير الجرد الوطني للمرة الاولى جعل من الممكن لرسم خريطة للتأثير انعدام الوزن وانخفاض الجاذبية على كل من عمليات الدورة الدموية والكهربية في الدماغ. في البداية ، وهذا هو الذي ينبغي القيام به كجزء من دراسة الجدوى خلال رحلة مكافئ. بعد ذلك ، يخطط أيضا لاستخدام كل التقنيات أثناء الرحلة الفضائية المتوسطة والطويلة الأجل.
ويمكن الافتراض أن إعادة توزيع طويلة الأجل لحجم الدم وزيادة المرتبطة بها في امدادات من الاوكسجين الى الدماغ يؤدي الى تغييرات في النظام العصبي المركزي والتي هي أيضا مسؤولة عن عمليات بفقر الدم ، والتي يمكن أن تتحول في تقليل أداء (دي سانتو وآخرون 2005) ، الأمر الذي يعني أنها يمكن أن تكون حاسمة بالنسبة لنجاح وسلامة البعثة (Genik وآخرون 2005 ، إليس 2000).
اعتمادا على هذه النتائج ، سيكون من الضروري لتطوير وتوظيف مضادة واسعة النطاق. النتائج الأولية للدراسة تشير إلى أن MARS500 ، بالإضافة إلى أهميتها في سياق أنظمة القلب والأوعية الدموية والحركي والرياضة والنشاط البدني يمكن أن تلعب دورا في تحسين المعلمات عصبي. قبل أن تكون هذه المنشأة بالكامل ، ومع ذلك ، فإنه يبدو من الضروري معرفة المزيد عن تأثير تغير الظروف خطورة على العمليات العصبية وما يرتبط بها من ضعف عصبي.
في عداد المفقودين بسبب تصوير الدماغ الطرق في ظروف قاسية حتى الآن لم يتم العصبية العمليات الأساسية لضعف في الاداء الادراكي والحالة النفسية تقييمها. في هذه الورقة كنا قادرين على عرض التغيرات في نشاط الدماغ القشرية ومستوى الأوكسجين في أثناء رحلة مكافئ وتوطين هذه التغييرات داخل الدماغ EEG به جنبا إلى جنب مع وريتا وتقرير الجرد الوطني. كما هو متوقع ، وجدنا زيادة في نشاط كهربي خلال الجاذبية ، والتي كانت مترجمة في مناطق الدماغ الأمامية (المناطق Brodmann 9 +6). تشير النتائج إلى أن يتم تبديل ما يقرب من 2000 مللي ثانية بعد الانتقال نشاط الدماغ القشرية بشكل رئيسي في مناطق المخ الأمامية. يمكن افتراض أن هذا النشاط المتزايد في منطقة Brodmann 6 و 9 يعكس آليات لكشف الدماغ ومعالجة الأوضاع خطورة تغيير من اجل الحفاظ على استقرار الجسم وكذلك قدرة المحرك في ظروف الجاذبية تغييرها.
فيما يتعلق بالتغييرات الدورة الدموية ، وكشف تقرير الجرد الوطني أن O2Hb الجبهي من الدماغ يقلل بشكل كبير في المرحلة الأولى والزيادات المفرطة في الوزن ، في حين أظهر التغييرات HHB فقط معتدلة. بالتالي لا يمكن أن يعزى هذا التأثير إلى التحول من حجم الدم فقط. الأرجح يبدو أن هذا يعكس نوعا من تنظيم ذاتي دماغي ، وخصوصا زيادة O2Hb يحدث قبل فترة طويلة من التحول من 1.8 G ل0G (وخصوصا في الشكل 4). في المقابل وO2Hb HHB كلا انخفاض الجاذبية المفرطة في مرحلة ثانية.
نتائج مهمة تشير إلى أي ضعف الادراك واضحا خلال الجاذبية الجاذبية رحلات الطيران العادية أو مقارنة لدورة الاختبار المبدئي. استنادا إلى نتائج موضوعين أي بيان واضح ما اذا كان من الممكن رحلات مكافئ أو الوزن مع زيادة في نشاط الدماغ ومستوى الأوكسجين لها تأثير على الاداء الادراكي. دراسات سابقة إعطاء سبب للاعتقاد بأن في هذا السياق نؤكد قد تلعب أيضا دورا (شنايدر وآخرون 2007) ، يمكن الحصول عليها مع ذلك أي تغيير في تركيز هرمون الكورتيزول عن هذين الموضوعين. هناك حاجة إلى مزيد من البيانات للتحقق من صحة هذه النتائج والسماح للارتباط التغيرات في نشاط الدماغ القشرية ، والتغيرات الدورة الدموية فضلا عن الأداء الإدراكي.
هذه الورقة تهدف إلى إظهار أن رصد التغيرات المحلية في نشاط الدماغ القشرية ومستوى الأوكسجين في جميع أنحاء مراحل مختلفة من الجاذبية تغير هو ممكن باستخدام EEG بالاشتراك مع تقارير قوائم الجرد الوطنية ووريتا. هذه النتائج هي نجاح لأبحاث الفضاء ، وسيمكن عرض التغيرات المعقدة والمحلية لنشاط الدماغ القشرية أو المفرطة في الوزن وربط اختبار العقلية أو الحركية مع التغيرات الموضوعية في الدماغ. الخطوة التالية هي تطبيق هذه الطريقة خلال البعثات الفضائية الطويلة الأمد.
The authors have nothing to disclose.
نود أن نشكر الدماغ منتجات شركة محدودة لتوفير هذه المعدات والخبرة والمساعدة. وقد تم تمويل هذه الدراسة من قبل الوزارة الاتحادية للاقتصاد والتكنولوجيا عن طريق منحة من وكالة الفضاء الألمانية (DLR) 50WB0819.