Желудочки головного мозга увеличиваются после длительного пребывания в космосе

Группа ученых из России, Бельгии и Германии обнаружила у космонавтов Роскосмоса увеличение объема боковых  и третьего желудочков мозга. Статья об исследовании была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

На графике показано соотношение объема желудочков: первая колонка: объем после полета/объем до полета, вторая — объем через семь месяцев после полета/объем перед полетом, третья — контроль.

Длительное пребывание в космосе приводит к изменениям в физиологии человека. Невесомость — состояние, при котором исчезает вес, но не исчезают масса и гравитация — вызывает атрофию мышц, сокращение потребления организмом кислорода, ухудшение эластичности сосудов, снижение прочности костей, нарушение иммунного ответа. Ослабление плотного прилегания позвонков друг к другу и исчезновение естественных изгибов позвоночника приводит к увеличению роста до 5 см.

Человеческий мозг содержит четыре желудочка — полости, заполненных спинномозговой жидкостью (ликвором). Клетки желудочков выделяют жидкость, которая омывает, питает и предохраняет от механических воздействий головной и спинной мозг. При патологическом увеличении желудочков может нарушаться отток ликвора к спинному мозгу (так называемая гидроцефалия).

Желудочки головного мозга

Ученые обследовали 11 космонавтов Роскосмоса с февраля 2014 года по май 2018 года до их полета на Международную космическую станцию (средний возраст на начало исследования  — 44,6 лет), вскоре после возвращения и через семь месяцев пребывания на Земле (это сканирование провели только семерым участникам). Для контроля использовали 11 мужчин с близкими возрастными параметрами. Среднее время исследования до полета составило 85 дней, срок сканирования после полета — 9,9 дней, срок отдаленного сканирования — 214 дней. Средний срок пребывания в космосе каждого участника в его последней миссии — 169 дней.

Метод магнитно-резонансной томографии (МРТ) выявил существенное увеличение объемов боковых и третьих желудочков головного мозга у космонавтов, только вернувшихся с МКС, и неполное восстановление нормального объема через семь месяцев. По возвращении с МКС объем боковых желудочков, заполненных спинномозговой жидкостью, был увеличен на 13,3%, а третьего желудочков — на 10,4%. При повторном обследовании объем боковых желудочков был выше нормы на 7,7%, третьего — на 4,7%.

Кроме этого, авторы исследования отмечают изменения сразу после полета и в субарахноидальном пространстве:

Ранее эта группа сообщала об изменениях объема серого и белого вещества и спинномозговой жидкости после длительного космического полета. В другом исследовании, в котором принимали участие некоторые ученые из этой же группы, отмечалось смещение головного мозга вверх, что могло приводить к сдавливанию структур, ответственных за резорбцию (поглощение) спиномозговой жидкости.

Текст: Алексей Паевский

Brain ventricular volume changes induced by long-duration spaceflight