ماذا يحدث في الدماغ في انعدام الوزن ؟
Source:
على أي شخص ليس سرا أن ناسا تولى مهمة مستحيلة: أن إرسال البشر إلى المريخ بحلول عام 2030. لماذا ؟ لأنه يكفي أن نفهم أن رحلة نموذجية قد يستغرق من ثلاثة إلى ستة أشهر ، و الطاقم سوف تضطر إلى البقاء على هذا الكوكب تصل إلى سنتين قبل محاذاة الكواكب سوف تسمح له بالعودة إلى المنزل. وهذا يعني أن رواد الفضاء العيش في ظروف انخفاض (الصغرى) الجاذبية لمدة ثلاث سنوات على الأقل — وهذا يتجاوز بكثير السجل الحالي المستمر البقاء في الفضاء, رائد الفضاء الروسي فاليري بولياكوف: 438 يوما.
في أوائل أيام من السفر إلى الفضاء ، عمل العلماء من الصعب معرفة كيفية التغلب على قوة الجاذبية بحيث أن الصواريخ يمكن أن تحب من المنجنيق لإطلاق إلى مساحة الأراضي الناس على القمر. اليوم الجاذبية أيضا لا يزال على جدول الأعمال من العلم, ولكن هذه المرة نحن أكثر اهتماما في كيفية تقليل الجاذبية يؤثر على صحة رواد الفضاء ، وخاصة أدمغتهم. في النهاية نحن تطورت موجودة في الجاذبية الأرضية (1 غرام) ، ولكن ليس في حالة انعدام الوزن في الفضاء (0 ز) أو الجاذبية الصغرى إلى المريخ (0.3 غرام).
"الدماغ في ضريبة القيمة المضافة"
فكيف الدماغ على التكيف مع بيئة الجاذبية الصغرى? باختصار سيئة جدا — بيد أن المعلومات محدودة. ونحن نعلم أن رواد الفضاء الوجه تحمر و تنتفخ في حالة انعدام الوزن هو بمودة ظاهرة تسمى تأثير "تشارلي براون". وهذا يحدث في الغالب بسبب السوائل التي تتألف أساسا من الدم (خلايا البلازما) و السائل النخاعي التحول إلى الرأس ، مما تسبب في وجهه إلى أن تصبح منتفخة و تقريب وله سيقان رقيقة.
هذه التحولات السوائل ترتبط أيضا "مرض الفضاء" (على غرار البحر) ، الصداع و الغثيان. في الآونة الأخيرة كانت مرتبطة أيضا عدم وضوح الرؤية بسبب ارتفاع الضغط مع زيادة تدفق الدم ؛ الدماغ تعوم في الجزء العلوي من الجمجمة ، وممارسة الضغوط عليه. على الرغم من أن ناسا يعتقد ضعف النزوح من الدماغ الرئيسية خطر على صحة من أي شخص على سطح المريخ ، ومعرفة ما هي أسباب ذلك وكيفية الوقاية من ذلك لم يحدث حتى الآن.
أستاذ علم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية داميان بيلي من جامعة جنوب ويلز يعتقد أن أجزاء معينة من الدماغ في نهاية المطاف مع الكثير من الدم لأن الدم الذي يتراكم أكسيد النيتريك هو غير مرئي الجزيء الذي هو عادة هناك. الشرايين التي تزود الدم إلى الدماغ, والاسترخاء, ولذلك كشفت أقوى. نتيجة هذه الزيادة في تدفق الدم حاجز الدم في الدماغ "صدمة" الدماغ يصبح فوق طاقتها. ببطء يتراكم في الدماغ تتضخم ، ويزيد من الضغط.
تخيل لو كان النهر يفيض على ضفافه. أهم شيء في كل هذا هو أن في بعض أجزاء من الدماغ لا تحصل على ما يكفي من الأوكسجين. هذه مشكلة كبيرة ، وهو ما قد يفسر عدم وضوح الرؤية وغيرها من الآثار التي تعبر عن نفسها على قدرات رواد الفضاء على التفكير والتركيز, سبب الانتقال.
ركوب على «القيء المذنب»
لاختبار فكرة العلماء أن تنفيذ ذلك في الممارسة العملية. ولكن بدلا من أن يسأل رحلة ناسا إلى القمر ، هم فقط قررت أن تتحرر من قيود الجاذبية الأرضية ، على غرار انعدام الوزن على متن طائرة خاصة ، ودعا «القيء المذنب», "المذنب القيء".
في الهواء ثم تنازلي, الطائرة أن تحمل ما يصل إلى 30 مكافئ الأشكال في رحلة لمحاكاة شعور انعدام الوزن. السقوط الحر يستمر 30 ثانية فقط ، ولكن على وجه تمكن من تضخم في ثلاثين ثانية.
موثوق تأمين جميع المعدات العلماء قياس بين ثمانية متطوعين ، كل مما جعل رحلة واحدة كل يوم لمدة أربعة أيام. انهم قياس تدفق الدم في الشرايين ، ودعم المخ باستخدام جهاز محمول دوبلر الموجات فوق الصوتية عالية التردد يجعل الموجات الصوتية ترتد خلايا الدم الحمراء. أيضا قياس مستوى أكسيد النيتريك في الدم في عينات أخذت من عروق الساعد ، وكذلك جزيئات أخرى ، بما في ذلك الجذور الحرة و بروتينات محددة في الدماغ (التي تعكس الهيكلية تلف في الدماغ) — يمكن معرفة ما إذا كان فتح حاجز الدم في الدماغ عن طريق القوة.
النتائج الأولية أكدت بالضبط ما كان متوقعا. مستويات أكاسيد النيتروجين زيادة بعد تكرار "الهجمات" انعدام الوزن ، وتزامن ذلك مع زيادة في تدفق الدم, لا سيما في الشرايين التي تغذي الجزء الخلفي من الدماغ. حاجز الدم في الدماغ قد فتح ، على الرغم من أن لا دليل على الهيكلية تلف في الدماغ.
الآن الباحثون خطة لمواصلة هذه الدراسات أكثر تفصيلا تقييم التغيرات في الدم و السوائل في الدماغ باستخدام تقنيات التصوير مثل الرنين المغناطيسي للتأكد من النتائج. فإنها تحتاج أيضا إلى النظر في إمكانية إدخال المضادة مثل المطاط السراويل التي خلق ضغط سلبي في الجزء السفلي من الجسم وتساعد "مضخة" الدم من الدماغ رائد الفضاء — وكذلك الأدوية المضادة زيادة أكسيد النيتريك. نتائج مثل هذه الأعمال لا يمكن إلا أن تحسين صحة رواد الفضاء في السفر إلى الفضاء ، ولكن أيضا توفير معلومات قيمة عن لماذا "الجاذبية" هو جيد للدماغ.
أود أن يكون في الفضاء ؟ قل لنا في <قوية>
المزيد
ما هو الخطأ مع اختبارات الفيروس ؟
اليوم العديد من تشويه صورة غيتس ، متهما إياه بتعمد التقطيع من السكان (ولكن كيف؟) و في نفس الوقت كل الخطايا المميتة. أقول لماذا الملياردير الأمريكي هو في الواقع أحسنت و لا الزواحف بغض النظر عن مدى القلق من أنه قد يبدو ، ولكن العالم اعتادوا على فيروس ك...
نمذجة حركة الكاميرا في الفضاء الرباعي الأبعاد. رأي العالم في مختلف الأبعاد يغير الطريقة التي ننظر بها كل شيء حولها ، بما في ذلك الزمان والمكان. فكر في الفرق بين بعدين وثلاثة أبعاد السهل, ولكن ماذا عن الرابع ؟ من المهم أن نفهم ما تعنيه العلماء و الباح...
المحاكاة الحاسوبية أثبتت أن "تأثير الفراشة" لا وجود له
تأثير الفراشة يشير إلى خصائص بعض النظم الفوضوية حسنا, المشجعين الخيال العلمي – حان الوقت خيبات الأمل. تذكر قصة راي برادبري «صوت الرعد»? في هذا الصياد مروحة اسمه Eckels يذهب على تكلفة الصيد في عصر الدهر الوسيط ، ولكن في طريق العودة عن طريق ا...
أخبار ذات صلة
وجد علماء الفلك آخر "طرفة" ستار
في المجرة لا يزال هناك الغريب النجمة المتلألئة. باستخدام التلسكوب في شيلي ، وقد اكتشف علماء الفلك نجما الذي الخفقان غريب — بالتناوب مشرق و الأضواء الخافتة — مثل نجم العانس التي طالما ارتبطت الغريبة المباني. "نحن لا نعرف ما هو عليه...
النووية "عقدة" سوف تساعد على حل اللغز من ذرات
عقيدية الهياكل يسمى Sirmione, يمكن أن تساعد العلماء على كشف الأعمال الداخلية من الأنوية الذرية. Skyrmion صغيرة اضطراب في المسألة ، دوامات نمط مماثل عقده الذي من الصعب أن يتمزق. في عام 1960 المنشأ من الفيزياء النووية توني تشنج اقتر...
تجميد فائقة الأتربة في فلك النجوم برنار: ماذا يخفي لنا "جار"?
كل ليلة عد النجوم علماء الفلك أقرب إلى رؤية كيف بالسكان الكون — أو على الأقل مجرتنا. بعد ربع قرن بعد تدور حول نجوم أخرى تم اكتشاف أول الكواكب الخارجية ، البيانات الإحصائية أظهرت أن متوسط كل نجم في مجرة درب التبانة يجب أن تكون كوكب...
خلقت العلماء ثنائي الأبعاد الإلكترون شعرية kagome
علماء من جامعة ولونغونغ في التعاون مع الزملاء من جامعة بيهانغ في جامعة نانكاى ومعهد الفيزياء من الأكاديمية الصينية للعلوم نجحت في خلق ثنائي الأبعاد e-شعرية kagome في المقياس الذري مع التطبيقات المحتملة في مجال الالكترونيات و الحوس...
السابق لمدير وكالة ناسا: "القمري العبارة — غبي العمارة"
في الأسابيع الأخيرة ناسا الرسمية ممثلي بنشاط على تعزيز المقترحة "بوابة" ، التي ستكون بمثابة محطة الفضاء الدولية على بعد المدار ، بالقرب من القمر. وكالة اقترحت أن خطوة وسيطة ، بدلا من العودة مباشرة إلى سطح القمر مع الناس. الوكالة ح...
الصينية توكاماك البلازما تسخينها إلى 100 مليون درجة مئوية
استخدام التجريبية المتقدمة فائقة التوصيل توكاماك (شرق) ، وهو ما يسمى الصينية "الشمس الاصطناعية" ، الفيزيائيين كانوا قادرين على حرارة البلازما إلى 100 مليون درجة مئوية (والتي هي 6 مرات أكثر سخونة من صميم نجمنا) إلى التدفئة الناتج 1...
"ما هو مصنوع من الفضاء ؟" يسأل الفيزيائي آرون الجدار من جامعة ستانفورد معهد الفيزياء النظرية. في الماضي لم يكن هناك الفيزياء في طرق مختلفة في محاولة لفهم لغز الزمكان, علاج الأمر ليس مجرد فارغة الخلفية التي تتكشف تاريخ الكون ، بل ت...
خوارزمية الكمبيوتر صوغه صوت شروق الشمس على كوكب المريخ
العلماء يدركون جيدا من المريخ — وخاصة ظهوره. ولكن الصوت هو أصعب بكثير من أن ترى على هذا الكوكب الأحمر وحتى أكثر من الاستماع. ليس لدينا قوية ميكروفونات قادرة على سماع ضجيج الرياح على المريخ السهول. والآن علماء من جامعة أنجليا روسكي...
الكوكب التاسع. أنها لا وجود لها في الواقع ؟ يبدو أن لا
نظامنا الشمسي قد يكون أقرب جزء من الكون لنا ، عندما ينظر إليها من الأرض ، ولكن حتى في الفناء الخلفي لها ، في انتظار لنا العديد من المفاجآت. استغرق الأمر عدة آلاف من السنين قبل أن نفهم كيف أن الكواكب تدور حول الشمس ، ومئات قبل اكتش...
يمكن أن رحلة العودة في الوقت المناسب لتدمير الكون ؟
أردنا أن أعود في الوقت المناسب. الجميع كان هناك شيء يمكن القيام به بشكل صحيح ، وهو الخطأ الذي كان يمكن تفاديها ، في الأرواح التي يمكن إنقاذها ، أو كابوس أود أن تراها ويبدو أن تعود في الوقت المناسب ، و كل العالم في مرة وقفت في مكان...
"نجم الانفجار الكبير": شيء غامض قد يكون في مجرتنا
"إذا كنا نفهم بشكل صحيح ، قد يكون هناك نجوم منخفضة الكتلة وجود تركيبة حصرية من الانفجار الكبير" يقول عالم الفيزياء الفلكية كيفين Schlaufman من جامعة جونز هوبكنز. "على الرغم من أننا لم نجد مثل هذا الكائن في مجرتنا ، فإنه يمكن أن تو...
لماذا لا نبني تلسكوب الفضاء مباشرة في القمر ؟
إذا كنت ترغب في الحصول على أكثر البكر ، أنظف الصور الكون, فمن الأفضل أن تترك الأرض. هنا على كوكبنا, يمكنك العثور على مجموعة كاملة من الآثار المختلفة التي تمنع لدينا التصور. التلوث الضوئي تحد من مدى الرؤية ؛ الغلاف الجوي هو ضار إلى...
مضاد الجاذبية ممكن ؟ العلوم وعود إلى معرفة ذلك قريبا جدا
واحدة من الحقائق المدهشة في العلم كيف العالمية قوانين الطبيعة. كل الجسيمات يخضع لنفس القواعد والخبرات نفس القوة موجود في نفس الثوابت الأساسية ، بغض النظر عن متى وأين. من وجهة نظر الجاذبية كل الجسيمات في الكون تشهد نفس تسارع الجاذب...
"البكتيريا شرودنجر": معجزة الكم الأحياء ؟
الكم عالم غريب جدا. في النظرية والممارسة ، إلى حد ما ، مبادئ الكم العالم تتطلب أن الجسيمات يمكن أن يكون في مكانين في وقت واحد — هذه المفارقة الظاهرة المعروفة باسم تراكب — أن اثنين من الجسيمات يمكن أن "التورط" ، وتبادل المعلومات عب...
العلماء تغيير كيلوغرام من الوزن لتجنب الحوادث
في عالم اليوم ، كل يوم عندما العلماء تطوير تقنيات جديدة في مجالات الطب والفضاء الشؤون العسكرية ، حتى أدنى انحراف عن معايير النظام الدولي للوحدات SI يمكن أن يكون سبب الحادث. جميع البلدان موحد فكرة عن وزن كيلوغرام الطول متر و خصائص ...
كما الرقمية الخاصة بك التجسد سوف تعيش بعد الموت ؟ سوف لك ؟
الرقمية الحياة بعد الموت قد تصبح قريبا حقيقة واقعة. ولكن إذا كنت في حاجة إليها ؟ تراكم البيانات أن نخلق ، قد جعل من الممكن الرقمية الآلهة التي تعيش على بعد لنا بعد موتنا ، ومواساة ذويهم ، أو تبادل الخبرات مع الأجيال القادمة. بعض م...
الدنماركية الفيزيائيين وشكك للكشف عن موجات الجاذبية
أول المباشر للكشف عن موجات الجاذبية نزلت إلى العالم في 11 شباط / فبراير 2016 و قد ولدت عناوين الصحف في جميع أنحاء العالم. فتح في عام 2017 الفيزياء حصل على جائزة نوبل و بدأت حقبة جديدة من الجاذبية علم الفلك. لكن مجموعة من علماء الف...
إحياء الأنواع المنقرضة سوف تبدأ من الحمام الزاجل
عندما في عام 1914 في حديقة حيوانات سينسيناتي توفي الراكب حمامة مارثا بدأت نهاية حقبة كبيرة. مرة واحدة الأنواع السائدة في شرق أمريكا الشمالية ، حمامة الركاب كانت غابة يسكنها أسراب ضخمة تصل إلى عدة مليارات من الأفراد عشرات الآلاف من...
في كلمات بسيطة: ما هي الأوتار الفائقة نظرية ؟
اليوم العلمي صورة العالم يتطور في مثل هذه الطريقة أن الكون يعمل مجموعتين من القوانين — نظرية النسبية العامة ، وهو ما يفسر عمل جميل الجاذبية ، و ميكانيكا الكم التي تصف الثلاثة الأخرى التفاعلات الكون (قوية النووي, النووية الضعيفة وا...
مثل البحث عن الكائنات الفضائية ؟ ما الألغاز والمشاكل التي تواجه سيتي
إذا كان الأجانب يحاولون التحدث إلينا (أو إذا لم تحاول) ، جيل تارتر سوف تجد لهم أولا. أسست معهد البحث عن كائنات ذكية خارج الأرض (SETI) في عام 1984 وتوجهت لها مركز البحوث لسنوات عديدة. مستوحاة من عملها ، مدير قدمت فيلم "الاتصال" (19...
تعليقات (0)
هذه المادة قد لا تعليق أول