

冲入太空对 大脑和身体其他部位 提出了巨大的要求。宇航员必须承受起飞时巨大的过载(G力),同时快速解读常常相互矛盾的感觉和视觉信息,并且还要以极快的速度控制一架非常复杂的飞行器。
总而言之,这需要大量的多任务处理,并且极其耗费精力。 之前的研究表明,在太空飞行和宇航员训练(也称为神经可塑性)后,大脑的结构和功能可能会发生变化。
为了更好地了解太空旅行的压力如何影响身体,科学家们正在研究战斗机飞行员,因为他们在飞行中可能面临类似的生理压力。战斗机飞行员在飞行中会感受到G力(“1 G”等于我们在地球上感受到的重力,飞行员在飞行中可承受高达9 G的过载),当 喷气式飞机加速或快速转弯 时。在这些机动过程中,他们的血液会从大脑中回流。为了应对这些时刻,战斗机飞行员会进行抗G运动并穿戴特殊的压缩服,以防止血液在腿部积聚。如果他们不能正确管理G力,他们可能会昏迷并坠毁。
在2月15日发表于《 生理学前沿 》杂志上的一项研究中,来自比利时安特卫普大学的研究人员检查了10名比利时空军F16战斗机飞行员的大脑,以进一步了解宇航员身上发生的情况。
“战斗机飞行员在某些方面与宇航员有有趣的相似之处,例如承受不同的G力水平,以及需要解读头部运动和加速度(前庭信息)带来的视觉信息和信息,”研究合著者、安特卫普大学 实验室(LEIA)主任 Floris Wuyts在一份声明中说。“通过确定战斗机飞行员特有的脑连接特征,我们可以更深入地了解宇航员在太空飞行后的状况。”
他们对10名战斗机飞行员和10名非飞行员的对照组的大脑进行了核磁共振成像(MRI),以首次研究战斗机飞行员的功能性脑连接。
扫描显示,飞行经验越多的飞行员,在与处理感觉运动信息相关的区域具有特定的脑连接模式——这包括大脑某些处理感觉运动信息的区域的连接减弱。据研究团队称,这可能表明大脑正在适应飞行中的极端条件,并且随着飞行时数的增加,大脑会发生变化。
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与不飞行的同龄人相比,经验丰富的飞行员的大脑额叶区域(处理前庭和视觉信息)的连接更加复杂。这些区域可能参与了驾驶复杂喷气式飞机时巨大的认知需求,例如同时处理多个有时相互冲突的刺激,并优先处理最重要的刺激,例如阅读驾驶舱仪表。
“通过证明飞行员处理前庭和视觉信息的方式与非飞行员不同,我们可以建议将飞行员作为合适的研究群体,以更深入地了解大脑对异常重力环境(如太空飞行期间)的适应情况,”研究合著者、LEIA研究员Wilhelmina Radstake在一份声明中说。
这项研究的发现将有助于研究人员更好地了解太空飞行对大脑的影响,并且研究团队希望利用这些发现来为战斗机飞行员或宇航员创建更好的飞行前培训计划。