המוח האנושי אינו נשאר אדיש לחלל. מטא-ניתוח שפורסם בכתב העת Frontiers in Psychology על ידי חוקרים מאוניברסיטת בירקבק, ואוניברסיטת לונדון, מצא כי שהייה בתנאי מיקרו-כבידה - סביבה כמעט חסרת משקל - גורמת לארגון מחדש עקבי במוח, בעיקר באזורים האחראים על תנועה, שיווי משקל ומודעות לגוף. לדברי החוקרים, השינויים הללו עלולים להקשות על נחיתה, הליכה ותפקוד עדין על פני הירח או מאדים לאחר חודשים ארוכים במסלול.
קפסולת "אוריון" ובה צוות "ארטמיס 2" של נאס"א, נחתו בבטחה באוקיינוס השקט // רויטרס
המטא-ניתוח איחד נתוני דימות מוח מ-15 מחקרים שכללו כ-377 משתתפים, בהם אסטרונאוטים ומתנדבים שהשתתפו בהדמיות קרקעיות של תנאי חלל, ובהן שהייה ממושכת במיטה בהטיית ראש כלפי מטה, מודל מקובל המדמה את השפעות היעדר הכבידה.
"זו נוירופלסטיות יפה. מצאנו גם שינויים מבניים וגם שינויים תפקודיים במוח", אמרה החוקרת הראשית, אליזה רפאלה פרה . לדברי שותפתה למחקר, סילביה סגזי, אחד הממצאים הבולטים היה שינוי באזור האופרקולום בקליפת המוח - אזור המשלב מידע מהאוזן הפנימית, מהשרירים, מהמפרקים ומהראייה כדי לאפשר שיווי משקל והליכה. בנוסף נמצאו שינויים עקביים גם באזורים סנסורימוטוריים נוספים, המעורבים בעיבוד תנועה ותחושת הגוף.
אחד ההסברים לכך קשור לשינויי הסביבה בחלל. ללא כוח הכבידה, המוח מאבד את תחושת ה"למעלה" וה"למטה" ונאלץ לכייל מחדש את הפרופריוספציה - היכולת לדעת היכן נמצאים איברי הגוף גם מבלי להביט בהם. החוקרים זיהו "אשכול" של אזורים מוחיים המשנים את דפוסי הפעילות והקישוריות שלהם בתגובה למיקרו־כבידה.
השינויים במוח משתלבים עם תהליכים פיזיולוגיים מוכרים נוספים שמתרחשים אצל אסטרונאוטים. נוזלי הגוף נעים כלפי הראש, הפנים מתנפחות והרגליים מאבדות נפח, בעוד שהגוף מפחית עומסים שבדרך כלל נדרשים כדי להתמודד עם כוח הכבידה. לפי החוקרים, הסטת הנוזלים לראש עשויה להשפיע גם על הלחץ התוך-גולגולתי, וכן על השינה, הקשב ושיווי המשקל.
גם שגרת אימונים יומית אינטנסיבית בתחנת החלל הבינלאומית אינה מונעת לחלוטין את ההשפעות הללו. אסטרונאוטים נזקקים לעיתים לסיוע ביציאה מהחללית לאחר כשישה חודשי שהייה במסלול, ושיקום מסת העצם עשוי להימשך עד ארבע שנים. "המוח הוא כנראה האיבר החשוב ביותר שלנו", אמר אלסנדרו אלצ'יביאדה, רופא טיסה בסוכנות החלל האירופית. "אם לא תביאו מוח יעיל וחושב לחלל - כל השאר יהיה חסר ערך".
עדויות של אסטרונאוטים מחזקות את התמונה. לוקה פרמיטנו, אסטרונאוט של סוכנות החלל האירופית, סיפר במהלך ההכנות למשימתו הארוכה השנייה בתחנת החלל הבינלאומית ב-2019 כי "ישנה הסתגלות שלעתים קרובות מרגישה כמו טרנספורמציה". לדבריו, "אחרי כמה שבועות הגוף שלך שונה ממה שהיה על הקרקע - אתה רואה ומרגיש את גופך משתנה, הרגליים מתדלדלות והפנים מתעגלות".
פרמיטנו, לשעבר טייס ניסוי בחיל האוויר האיטלקי, נבחר להשתתף במשימת ארטמיס 3, המתוכננת כיום ל-2027, שתבחן נחתות וחליפות חלל במסלול סביב כדור הארץ כהכנה לחזרה לירח.
"אחת הסיבות להצלחת המין האנושי על פני כדור הארץ היא יכולתנו להסתגל", אמר פרמיטנו. "אבל לראות בתוך כמה שבועות שינויים פיזיים מתרחשים. זה הדהים אותי עד כמה הרגשתי אחרת וכמה יותר נוח היה לגוף החדש שלי להתאים לסביבה שבה הייתי".
השפעות השהייה בחלל אינן מסתיימות עם הנחיתה. לפי NEWS 24/7, בניסוי התאומים המפורסם של נאס"א, שבו סקוט קלי שהה כשנה במסלול בעוד אחיו התאום מארק נשאר על הקרקע, הביצועים הקוגניטיביים של סקוט נותרו ברובם יציבים במהלך המשימה, אך ירדו למשך כחצי שנה לאחר שובו לכדור הארץ.
ממצאים אלה משתלבים במסקנת המטא-ניתוח, שלפיה הארגון מחדש שמאפשר למוח לתפקד היטב במיקרו-כבידה עלול להקשות באופן זמני על ההסתגלות מחדש לסביבה שבה כוח הכבידה הוא גורם מרכזי בשיווי המשקל ובתנועה.
לממצאים עשויות להיות השלכות מעשיות על משימות עתידיות לירח ולמאדים. נחיתה ותנועה בגרביטציה חלקית לאחר חודשים ואף שנים של הסתגלות למשקל אפס עלולות להיות מאתגרות במיוחד. הנתונים מרמזים כי לצד אימונים לשמירה על השרירים, העצמות ומערכת הלב-ריאה, ייתכן שיהיה צורך גם באימון ייעודי למערכות הווסטיבולריות והסנסורימוטוריות של המוח לפני המשימה, במהלכה ולאחריה. החוקרים מציינים כי ייתכן שיידרשו גם תוכניות שיקום נוירולוגי לאחר החזרה לכדור הארץ.
הממצאים עשויים להשפיע גם על תכנון חלליות, בתי מגורים וחליפות חלל. אם אסטרונאוטים מגיעים לפני השטח כשהמוח שלהם עדיין מכוון לתנאי מיקרו-כבידה, יהיה צורך להתאים את הממשקים, הנהלים ולוחות הזמנים לתקופת הסתגלות מחודשת. זו גם אחת הסיבות לחשיבות שמייחסת תוכנית ארטמיס III לבחינת נחתות וחליפות חלל לקראת חזרה עתידית של בני אדם אל פני הירח.
טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו