Нельзя изучать глубокие тайны космоса, и самому при этом не измениться. Таков главный посыл нового исследования, опубликованного в Frontiers in Physiology.

Ученые взглянули на мозг пилотов истребителей F-16, у которых много общего с астронавтами с точки зрения адаптации к измененным уровням гравитации и быстрой обработки противоречивой сенсорной информации. Результаты МРТ показали, что у пилотов с большим опытом полетов обнаруживались специфические паттерны связей в областях мозга, задействованных в обработке сенсомоторной информации. Было выявлено и различие в сравнении с обычными людьми. Исследование даст возможность понять влияние космического полета на мозг и может помочь в разработке более эффективных программ обучения пилотов или астронавтов.  

Американские горки для мозга

Полет в космос связан со значительными вызовами как для тела, так и для разума. В их числе, например, перегрузки во время взлета и условия микрогравитации в космосе, необходимость быстрой интерпретации порой противоречащих друг другу сенсорных и визуальных стимулов при управлении сложным транспортным средством на экстремальных скоростях.

Предыдущие исследования показали, что мозг может подвергаться структурным и функциональным изменениям в результате подготовки и космического полета. Ученые называют это явление нейропластичностью. Понимание этих изменений может помочь нам лучше подготовить астронавтов к дальним путешествиям, что крайне важно, если мы когда-нибудь достигнем других планет.

Пилотное исследование

Учитывая, что в космос летают единицы, ученые, стоящие за текущим исследованием, выдвинули гипотезу, что изучение мозга представителей в чем-то похожей профессии может дать ответы, в которых они нуждаются. "У летчиков-истребителей есть некоторые интересные сходства с астронавтами, такие как подверженность перегрузкам и необходимость интерпретировать визуальную  и вестибулярную информацию, — говорит старший автор исследования профессор Флорис Вуйтс из Университета Антверпена — Установив специфические характеристики связей в мозге пилотов-истребителей, мы можем лучше понять состояние астронавтов после космического полета".

Ученые наняли 10 пилотов истребителей из бельгийских ВВС, а также контрольную группу из 10 людей не связанных с полетами, и провели МРТ-сканирование их мозга, чтобы провести первое в истории исследование функциональной связи мозга у пилотов-истребителей.

Адаптация к экстремальным условиям

Интересно, что ученые обнаружили различия в мозговых связях между опытными пилотами и их более "зелеными" коллегами. Это дало основания предположить, что изменения в мозге происходят с увеличением количества летных часов. Различия включали в себя уменьшение количества связей в определенных областях мозга, обрабатывающих сенсомоторную информацию. Это может указывать на то, что организм адаптируется, чтобы справляться с экстремальными условиями, возникающими во время полета.

Опытные пилоты также продемонстрировали усиление связей в лобных областях мозга, что, вероятно, связано с когнитивными потребностями при управлении реактивным самолетом. Сравнивая обычных людей с пилотами, исследователи обнаружили у последних большее количество связей в области мозга, обрабатывающей вестибулярную и зрительную информацию. Это может отражать требования к пилотам справляться с одновременной обработкой множества иногда противоречащих друг другу зрительных и вестибулярных стимулов и отдавать приоритет наиболее важным стимулам, таким как чтение приборов в кабине экипажа.

"Показав, что пилоты иначе обрабатывают вестибулярную и зрительную информацию, мы можем порекомендовать их как подходящую группу для исследований, чтобы лучше понять адаптацию мозга к необычным гравитационным условиям, например, во время космического полета", — говорит доктор Вильгельмина Радстейк, первый автор исследования, защитившая магистерскую диссертацию по этой теме в лаборатории профессора Вуйтса.