Материалы портала «Научная Россия»

Невесомость может вызывать опасные изменения в мозге

Невесомость может вызывать опасные изменения в мозге
При продолжительном нахождении в невесомости деградирует дофаминовая система мозга, отвечающая за положительное подкрепление и тонкий контроль движений.

Сотрудники Института цитологии и генетики СО РАН, совместно с коллегами из 70 научных и образовательных учреждений России, выяснили, на примере побывавших в космосе мышей, что длительное пребывание в космосе может вызывать опасные изменения в мозге — а конкретнее, в дофаминовой системе и гипоталамусе. О результатах этого исследования рассказывает портал Наука в Сибири.

45 мышей распространенной лабораторной линии С57Ы/6 (наряду с некоторыми другими животными, а также растениями, лишайниками и микроорганизмами) в 2013 году совершили 30-дневное космическое путешествие на спутнике «Бион-М1». По возвращению грызунов на Землю, ученые подробно изучили изменения, произошедшие с их организмом за месяц пребывания в невесомости. Мыши не зря были выбраны в качестве объекта эксперимента: они достаточно близки к человеку физиологически.

Выяснилось, что в результате космического полета изменения произошли не только в сердечной-сосудистой, опорно-двигательной и иммунной системах мышиного организма — эти эффекты уже были известны ученым и не представляли собой ничего принципиально нового, — но и в мозге. А именно, снизилась экспрессия ключевых генов его дофаминовой системы, которая отвечает за положительное подкрепление (то есть за получение положительных эмоций от «правильных», с точки зрения природы, действий) и тонкий контроль движений. Подобные изменения в перспективе могут привести к развитию состояния, аналогичного болезни Паркинсона.

Причина, видимо такова: в невесомости опорно-двигательный аппарат не нагружается, соответственно, мозг «решает», что поддерживать в настолько рабочем состоянии систему его координации не обязательно. В результате ее работа подавляется на настолько глубоком уровне, как генетический.

Кроме того, у мышей-«космонавтов» были обнаружены серьезные изменения в гипоталамусе — части мозга, в которой синтезируются важные гормоны. Здесь происходил апоптоз («самоубийство») некоторых клеток, что чревато в перспективе проблемами с обменом веществ.

«Такой физиологический механизм отчасти представляли себе, но никто не мог предположить, что все настолько серьезно. Думали, никаких важных молекулярных изменений состояние невесомости вызвать не способно. Потом считалось: повреждения могут случаться, но лишь в отдельных клетках <...> Но сейчас ясно, таким воздействиям подвержены не только костная и мышечная, но и нервная ткань. Это свидетельствует о том, что система перестраивается на глубинном уровне», — сказал Антон Цыбко, научный сотрудник Лаборатории нейрогеномики поведения Института цитологии и генетики СО РАН, один из авторов исследования.

Впрочем, ученые оговариваются, что за месяц никаких фатальных изменений не произошло, и после возвращения на Землю дофаминовая система в мозге мышей быстро восстановила свою нормальную работу. Что будет, если отправить мышей в космос «на подольше», пока неизвестно: подобных опытов еще не проводилось. Но, в любом случае, проблема деградации дофаминовой системы решается физическими упражнениями для космонавтов.

Тем не менее, «полученный результат позволяет лучше понимать, что происходит с мозгом в невесомости и, в некотором смысле, — даже на Земле», — резюмировал Цыбко.

гипоталамус дофамин изменения в мозге мозг невесомость

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий