太空中被“重塑”的大脑

洪诚阳

自20世纪50年代以来，大量的研究已经证实，长时间的太空生活会对人体的新陈代谢、热调节、心律、肌张力、骨密度、呼吸系统等产生影响。其中一种叫作视覺障碍颅内压综合征，它是一种会影响视力、使人产生头痛的太空病。也许我们想象不到，太空的失重环境还会影响我们的大脑。这种疾病的根源在于人体的中央处理器（大脑）。虽然视觉障碍颅内压综合征很早就被发现，而且得到了人们的重视，但是其致病机理直到2020年才得到揭示，原因很简单：人类的大脑在太空中移位了。

一名宇航员的大脑核磁共振成像照片，在一次长时间太空飞行前（图左）与后（图右）对比，太空飞行后，宇航员大脑中央沟变窄，脑脊液和脑白质扩张自20世纪50年代以来，大量研究证实，过多空的长寿会对新陈代谢、热量调节、心律、肌张力、骨密度、呼吸系统等产生影响。其中一种叫做视觉障碍颅内压综合征，是一种会影响视力，引起头痛的Tai 空病。可能我们也想象不到空失重也会影响我们的大脑。这个病的根源在于人体的中央处理器(大脑)。虽然很早就发现了伴有视力损害的颅内压综合征，并引起了人们的重视，但直到2020年才揭示其发病机制。原因很简单:人脑在Tai 空中发生了转移。一名宇航员大脑的MRI照片，在Tai 空长途飞行之前(左)和之后(右)。Tai 空飞行后，航天员大脑中央沟变窄，脑脊液和白质扩张。

脑脊液，保护大脑的液体

其实，人类的大脑并不是紧贴着头骨生长的，大脑泡在一摊“水”里，这摊“水”叫作脑脊液，是存在于脑室及蛛网膜下腔的一种无色透明的液体，大概有150毫升，相当于半盒牛奶的含量。别小看大脑里的这点水，它可有着大用处。

脑脊液示意图实际上，人类的大脑并不靠近头骨生长。大脑泡在一滩“水”里。这一池“水”叫做脑脊液，是存在于脑室和蛛网膜下腔的无色透明液体。大概是150ml，相当于半盒牛奶的含量。不要小看你脑子里的这点水，它可以大有用处。脑脊液示意图

耳石结构图耳石结构图

人脑是人体最重要的神经器官，所有高级思维活动都在这里进行。而且还有一条连接大脑的神经高速公路——脊髓。它负责分配和传达大脑的指令。脑脊液包围并支持整个大脑和脊髓。脑脊液有助于确定大脑的位置。而且脑脊液一直在更新，帮助大脑带走代谢废物。如果大脑是CPU(中央处理器)，那么脑脊液就相当于冷却液。而且这种冷却液还可以帮助稳定我们的大脑，在遇到外界冲击时吸收一部分动力，起到一定的保护作用。大脑“重组”

科学家发现，长时间在Tai 空飞行的宇航员，其大脑中的脑脊液分布发生了变化。在他们的头骨中，大脑下部比上部有更多的脑脊液。也意味着在Tai 空中，宇航员大脑的位置发生了变化，悄然“晋升”。

这是什么原因呢？科学家发现，这可能是由于方向感应系统的故障。我们知道，诱导的方向主要取决于人的耳石。耳石，位于内耳深处，是一块小小的“石头”。然而，这块“石头”并不普通。耳石周围有复杂的感觉器官，可以依靠重力和惯性帮助人判断方向，保持平衡。但在Tai 空的失重状态下，耳石也是“浮”起来的。结果大脑找不到方向，自然也就无法判断环境发生了什么变化。导致脑脊液分布紊乱，导致大脑的位置发生变化，脑脊液在大脑中的代谢紊乱。一般来说，宇航员的脑脊液比没去过Tai 空的地球居民多。如果你在空呆太久，大脑深处就会产生脑脊液结构——脑室会扩张。

另一个改变的结构是白质。白质帮助人类处理视觉和空、平衡感、垂直感知和运动控制信息。科学家认为，脑脊液增加带来的压力导致大脑中的水被“压”进白质，导致白质变大，从而影响宇航员的平衡感。

而脑脊液和白质空的扩张和拥挤，自然也需要其他结构的收缩。收缩的是宇航员的脑垂体，这是一种分泌各种重要激素的结构。这对人体的新陈代谢活动有更大的影响。

为了实现人类能够在Tai 空长期生存的长远目标，目前，我们还面临着很多问题:在Tai 空中人体的循环系统和免疫系统会发生什么样的变化？我们大脑结构的变化会影响我们的健康吗？如今，科学家们正在努力克服这些问题，试图解开谜团。

（责任编辑/黄盈盈美术编辑/周游）