在过去的几十年中,美国国家宇航局的航天医疗团队和科学家,在执行过长期太空飞行任务的航天员身上,发现了一种视觉障碍模式。患病的航天员视力模糊,经进一步检查显示,在几种结构改变中,他们的眼球后部都变得扁平,而且视神经顶端有发炎症状。近三分之二在国际空间执行过长期飞行任务的航天员,都报告患有这种症状,被称作颅内压视觉障碍。

“刚开始,大家不知道这是什么原因造成的,直到2010年,人们对这个问题越来越担心。因为很明显,一些航天员在返回地球后,出现了严重、且不可逆的、人体某些结构的改变。”迈阿密大学米勒医学院的放射学与生物医药工程教授Noam Alperin博士说,他也是该研究的主导者。

科学家之前认为,这种问题的首要来源是,当航天员处在微重力中,其血液会流向上半身。但Alperin博士领导的研究小组,最近提出了导致该问题的另一个可能因素,即脑脊髓液。这是一种使大脑和脊髓营养物质循环,以及清除废弃物时用于减震的透明液体。脑脊髓液系统用于适应液体静压力的显著变化,例如当一个人从卧姿变为坐姿或站姿时的变化。然而,微重力对这个系统提出了新的挑战。
 

“在地球上,脑脊髓液系统用来适应相关压力变化,但在太空中,这一系统因为缺乏姿势性压力的变化而变得不知所措。”Alperin博士解释说。


为深入了解脑脊髓液在导致航天员视力障碍和眼部变化中的作用,在航天员进行七天长时间空间站任务前后,Alperin博士及其同事们对航天员开战了高分辨率的轨道和大脑核磁共振扫描。他们把结果与9位执行短期太空飞行任务的航天员的结果进行比较。通过先进的数字图像算法,研究者们试图寻找脑脊髓液容量和视觉系统结构方面是否存在联系。

结果显示,与短期飞行航天员相比,长期飞行的航天员在飞行后,眼球更扁,视觉神经也更突出。另外,在眼窝附近的脑脊髓液体积、支撑眼部的头骨骨腔内的视觉神经边的脑脊髓液体积、以及脑脊液在大脑中的生产区域——脑室的脑脊液体积等方面,长期飞行的航天员比短期飞行航天员的更大。在国际空间站航天员身上观测到的飞行后视觉的巨大变化,与眼眶内和颅内的脑脊髓液含量大幅增加有关。

“这个调查第一次从短期和长期飞行航天员身上,得到了量化证据,证据表明,在患有视力障碍的航天员的眼球变形方面,脑脊髓液发挥着首要且直接的作用。”在两组航天员身上,都没有发现灰质含量和白质含量的显著变化。

Alperin博士说,为找出保护航天员的对策,使她们免于长期暴露在微重力下的疾病,弄清楚太空飞行导致的视觉变化很有必要。

“如果视觉结构变形不能尽早识别出来,航天员就有可能遭受不可逆的伤害”,他说。“当眼球变得更平的时候,航天员就会变成远视。”根据Alperin博士的说法,美国宇航局正在研究一些可能的措施,去模拟导致颅内压视觉障碍的情形,以及测试各种应对方法。


文章来源:航空知识


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