Экипаж корабля «Шэньчжоу-21», находящийся на китайской орбитальной станции «Тяньгун», провел ряд медицинских и физических экспериментов, среди которых было исследование работы мозга в условиях невесомости. 
Космонавты Чжан Лу, У Фэй и Чжан Хунчжан сосредоточили свои усилия на исследовании психологических и физиологических последствий длительных космических полетов. В частности, с помощью электроэнцефалографии они собрали данные для анализа когнитивных функций и эмоций группы, чтобы выяснить, как отсутствие гравитации влияет на работу мозга. Также были проведены эксперименты по «интуитивному физическому поведению», исследуя, как мозг воспринимает физический мир в условиях невесомости.
Для мониторинга реакций организма экипаж использовал современные технологии, включая космический рамановский спектрометр для анализа метаболизма.
Тем временем известно, что длительное нахождение в космосе приводит к определенным физическим изменениям в организме человека. Например, происходит ухудшение состояния костей и мышц. Исследования, проводимые учеными из разных стран, показали, что за месяц в условиях невесомости космонавты теряют от 1% до 2% плотности костей. Это лишь один из примеров.
Поэтому здоровье космонавтов внимательно изучается медицинскими работниками и учеными. Однако о том, как такие экстремальные условия воздействуют на мозг, все еще известно немного.
Мозг человека обладает нейропластичностью — высокой способностью адаптироваться к изменениям окружающей среды. Это свойство способствует обучению новому и восстановлению после травм. Один из механизмов нейропластичности — это изменение силы связей между различными отделами мозга, потеря этих связей и формирование новых. Таким образом, в полете космонавты постепенно привыкают к отсутствию земной гравитации. Однако до сих пор мало известно о том, какие структуры мозга обеспечивают это привыкание. Также неясно, возвращаются ли системы мозга в исходное состояние после возвращения на Землю. Такие исследования крайне важны для будущих межпланетных миссий, которые существенно отличаются от полетов по околоземной орбите.
Одно из подобных исследований было проведено нашими учеными несколько лет назад: специалисты изучили мозг тринадцати российских космонавтов, которые совершали полеты на МКС с 2014 по 2020 год. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) их мозга сканировались трижды: до полета в космос, сразу после него и спустя восемь месяцев. Два космонавта проходили диагностику дважды за все время исследования — после двух полетов. Ученые оценили, как изменились связи между различными участками мозга до и после полета. Активность мозга космонавтов в состоянии покоя сравнивали с результатами контрольной группы. В результате исследований были выявлены изменения в связях мозга космонавтов, влияющих на адаптацию к новым ощущениям.
Как отмечают специалисты, эти изменения функциональные и не более опасны, чем любая другая адаптация к сложным условиям. У людей, работающих в экстремальных профессиях и увлечениях, существуют схожие риски с точки зрения функционирования мозга. Поэтому основное направление работы с этими изменениями у космонавтов — использование полученных знаний для разработки упражнений. Это облегчит подготовку к еще более длительным (в перспективе — межпланетным) космическим полетам и поможет быстро адаптироваться по возвращении на Землю.
Фото: hi-tech.mail.ru