人類的身體骨骼與功能依循地球地心引力而發展,離開地球之後,零重力的外太空會對人體造成難以置信的損傷,最常見的副作用就是視力退化,就算只是短短兩週的太空飛行都能明顯感受到變化。美國太空總署(NASA)稱這種症狀為 VIIP 綜合症,似乎沒有嚴重到會導致失明,但醫界尚不清楚長期顱內壓升高的後果究竟會有多嚴重。
不過,也不是所有太空人都會得到 VIIP 綜合症,探討造成 VIIP 背後的原因,就是南卡羅來納醫科大學神經放射學家唐娜‧羅伯茲(Donna Roberts)這次在《新英格蘭醫學雜誌》發表的研究主題。
羅伯茲進行了一項實驗,受試者待在床上頭部向下傾斜整整 3 個月,以模擬微重力環境對人腦的影響,接著羅伯茲使用磁共振成像(MRI)觀察受試者的大腦產生哪些變化,結果發現大腦頂部與頭骨間的空隙減少了,也就是說受試者的大腦產生位移,會對重要的神經區域施加壓力。將這種狀況與太空人比較之後,研究人員發現執行長期太空任務的太空人員有 94% 發生相同症狀,經歷短期太空飛行的太空人員則不到 20%。
研究得到結論,太空任務時間越長,腦結構變化越明顯,更重要的是,影響最大的部分為額葉和頂葉,分別控制身體的運動和執行功能,對於注意力、組織能力和記憶細節等至關重要。這塊區域也避免人們發表不恰當或有攻擊性的評論,而一旦在太空中滯留時間越久,VIIP 綜合症狀就越嚴重。
不過,由於人體可塑性很強,比如心臟到了外太空收縮成球形後照舊活蹦亂跳。研究團隊將進一步追蹤太空人的腦部結構掃描,以確定大腦位移是否為永久性,抑或回到地球一段時間後,大腦就會歸位。
自 20 世紀中期以來,許多研究投入太空飛行對人體產生的影響,包括新陳代謝、熱調節、心律、肌張力、骨密度、呼吸系統等都會改變,比如去年美國一項研究指出,執行月球任務的太空人員,死於心血管疾病的可能性比近地軌道的太空人高出 5 倍;俄羅斯研究也發現太空人免疫系統的驚人變化,他們很可能連引起普通感冒的小病毒都擺脫不了。
隨著各國對火星或月球任務勢在必得、Space X 或 Blue Horizons 等私人公司對商業太空領域產生濃厚興趣,失重環境對人體的影響也越來越重要。南卡羅來納醫科大學神經放射學家 Michael Antonucci 表示,也許未來我們必須在太空旅行加入「人造重力」,以避免身體器官受到不可逆的損害。
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參考資料:
01 Study unveils changes in the brain during extended missions in space
02 Humans may need fake gravity to reach Mars without brain damage, warn scientists