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空间站上对脑功能的研究

 牤牛河畔生 2015-10-10

正在琢磨太空航行会对人脑产生什么影响?非常幸运。这个月,我们正在国际空间站(ISS,International Space Station)上进行一项有关人脑的深入研究。


太空航行会对宇航员中枢神经系统产生一种特殊作用,科学家们在空间站上的微重力环境中开展了一系列实验来进行研究这些作用,以便未来宇航员执行去往小行星、火星以及甚至更遥远深空的宇宙的任务时降低风险。


目前,美国国家航空和航天局(NASA)宇航员斯科特·凯利(Scott Kelly)和俄罗斯宇航员米哈伊·柯宁科(Mikhail Kornienko)正在国际空间站上执行为期一年的飞行任务,在此期间,有一组针对他们的调查研究,此次调查会让研究人员更加深入了解长期太空航行对宇航员的认知和心理的影响。在研究中,研究人员着眼于孤独、疲劳以及在宇航员处于清醒状态时的昼夜交替周期和微重力对宇航员的影响。这项研究的时间比NASA的一般研究长一倍,会让研究人员更加深入了解长期太空航行对宇航员的认知和心理的影响。与此同时,研究人员能够得到有关大量的人类的健康数据。


其中的一些研究包括:

“个体神经认知的飞行疲劳实时测评工具” (认知实验)

这是一系列研究太空航行中身体状况变化(如:微重力效应、睡眠不足)如何影响大脑的测试。这10个由电脑测试,能测评宇航员许多方面的认知功能并且提供实时反馈。


“精神警惕性自我测试(反应灵敏度自我测试)”

这是一个能让全体航天员追踪自己疲劳程度的评估测试,耗时5分钟。宇航员们有时会经历吃安眠药和轮班带来的困倦,这种疲倦感会改变他们的生物钟。另外,睡眠周期改变和舱外活动,这些都会对宇航员的工作效果与应变能力有潜在的不良影响。


关于太空航行对神经认知影响的研究:程度、寿命、神经基础(神经网络)

“神经网络”测试致力于研究太空航行对大脑的结构和功能的改变,其中包括肌肉控制能力和视觉。研究将在宇航员返航后通过核磁共振成像(MRI,magnetic resonance imaging)检查他们大脑的结构与功能变化。


“睡眠活动记录和光线照射检测仪”(国际空间站上的睡眠实验)

这套仪器是用来监视光线照射和宇航员活动的, 对保障宇航员睡眠质量有举足轻重的作用。宇航员们的睡眠是由“睡眠日志”和一个叫作“Actiwatches”的穿在身上的电子产品进行监测的。“睡眠日志”连续7天每天开启15分钟,并且每3周进行一次这样的监测;“Actiwatches”则在整个任务中都穿在宇航员身上。除此之外,研究人员也会关注对宇航员反应灵敏度的主观评价。


关于孤独感、幽闭感的相关行为问题研究(宇航员日记分析)

使用“宇航员日记评论分析”对航天员日记进行研究,以此分析出他们的心情和身理健康水平。此项研究成果对未来去往空间站、火星和更遥远的航天任务的准备工作会有所帮助。


关于长期身处微重力环境对细小肌肉运动精细运动技能影响的研究

这个项目考察手眼协调能力,为期一年。在此项目中, 宇航员们需要在一个触屏写字板上进行一系列的互动活动。这是首项对人类长期处于微重力下精细运动技能,不同阶段对微重力的适应情况以及返回地球后的康复情况的研究。


关于国际空间站的居住适宜度评估”的研究

这项研究主要收集宇航员在空间站内可居住面积的观测资料。空间站的设计相当重要,因为,这里是两位宇航员(执行此次任务的NASA宇航员Scott Kelly和俄罗斯宇航员Mikhail Kornienko)一年里唯一的生活和工作空间。因此,研究人员收集了上述相关资料以便在未来设计出更舒适的空间站。


这次所进行的一系列研究和其它在空间站上进行的相关研究,将会帮助研究者们更好地了解人脑在脱离地球后的失重环境下生存时的变化,这些研究也将对神经科学领域产生正面的影响和推动作用。请继续关注本月的研究进展,了解此次研究与其它研究的更多内容吧,相信这会使我们对在太空生活的人类大脑有更加清晰的理解的。(本文由 哈哈大王 校核)

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