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2020年9月4日，《Science Advances》发表论文“Macro- and microstructural changes in cosmonauts' brain after long-duration spaceflight”（长期太空飞行后宇航员大脑的宏观和微观结构变化） ，内容有些不太乐观，因为发现长期失重飞行后，宇航员大脑的脑脊液会重新分配，影响大脑供血，最终影响正常工作状态大脑的！

2020 年 4 月 14 日，休斯敦德克萨斯大学健康科学中心医学博士 Larry A. Kramer 的一篇论文发表在 RSNA（北美放射学会）上，描述了宇航员大脑的长期形态变化太空飞行后，脑容量增加，垂体变形！

太空飞行对人体有何影响？

曾经有传言说未婚无子的女性不能上太空，但世界上第一位功勋女宇航员瓦莲京娜捷列什科娃已经打破了这个谣言。 她回到地球后才结婚。 结婚，如果早期没有规定，那么中国宇航员刘洋在上太空前随时结婚，回到地球后才生孩子！ 也算是爆料了，但其实这个传闻也不无道理！

太空飞行对人体影响很大

印象最深的应该是美国宇航局宇航员斯科特·约瑟夫·凯利。 他有一个同卵双胞胎马克凯利，他也是一名宇航员。 从2015年3月开始，斯科特接受了为期一年的在轨测试，而他的弟弟马克则在地面上进行测试，同时进行各种心理和生理指标的实验。

北京时间2016年3月2日12时25分，斯科特与俄罗斯宇航员米哈伊尔·科尔尼延科在国际空间站度过340天后返回地球。 来自美国威尔康奈尔医学院、约翰霍普金斯大学和德国波恩大学的研究人员对它们进行了对比研究，收集分析了太空任务前后共计25个月的数据。 人的健康状况。

发现斯科特的部分 DNA 发生了变异，但超过 90% 的基因在任务结束 6 个月后恢复到基线水平，另有 7% 可能发生了永久性变化（请注意，有 7% 的变化DNA，但不是所有 DNA），对血液中两种免疫细胞的调查显示，DNA 甲基化的最大差异发生在太空任务的第 9 个月。

调查还发现，斯科特和马克在国际空间站最后 6 个月的基因表达差异是前 6 个月的 6 倍。 斯科特患上了颈动脉粥样硬化、肠道菌群改变、认知能力下降、视网膜老化和增厚。

这是一件比较可怕的事情。 DNA恢复正常，其余异常部分不影响人体。 看起来是个不错的结果，但认知能力下降、视网膜老化、增厚等症状却不容忽视，它们的影响可能表现得更直接、更快！

脑脊液压迫大脑，迫使大脑形状发生变化

国际空间站一半以上的宇航员反映，在长期的太空任务后，他们的视力出现异常变化。 医生诊断为视神经肿胀、视网膜出血、眼部结构改变等！ 这是因为长时间处于微重力状态下，静脉血液不再聚集在下肢，而是会重新分配，流向大脑成为了最容易发生的地方！

空间对血液循环的影响。 (A) 地球； (B) 太空第一天； (C) 长时间的零微重力暴露； (D) 返回地球后。

为了了解更多信息，克莱默博士的团队在起飞前和着陆后的第二天对前往空间站的宇航员进行了脑部核磁共振（核磁共振）检查。 结果，克莱默博士发现，宇航员飞行后的大脑白质和脑脊液体积明显增加，原因就是扩张。

另一个结果是垂体缩小，体积比飞行前小。 脑垂体的穹顶在重力环境下略微隆起，但在飞行后变得扁平甚至略微凹陷。 这种变化来自于颅内压的升高。 大，原因是白质和脑脊液增多。

Kramer 博士的研究小组还观察到通过脑管的脑脊液流量增加，脑管是连接脑室的狭窄通道，这种现象常见于正常压力脑积水病例模拟太空站，脑室异常扩大，可导致行走不稳、膀胱控制不佳和阿尔茨海默病，尽管在退役宇航员中还没有类似的病例。

Steven Gillings 的宇航员大脑研究

比利时安特卫普大学平衡研究与航空航天实验室 (LEIA) 的博士生史蒂文·吉林斯 (Steven Jillings) 领导的另一个团队也做出了类似的发现，显示出脊髓和大脑中脑脊液分布的变化，标志之一。 量都有不同程度的增加。 史蒂芬表示，这种变化在返回地球后会部分恢复，但仍然比正常人要大得多。

其他两支球队在次年又复习了几次，变化基本都是半永久性的。 当然，他们以后还会继续追踪，结果会以论文的形式再次发表。

太空再现，一个任重而道远的话题

两个典型案例，两种与实地截然不同的健康影响方式。 前者是太空中高辐射环境引起的DNA变化，后者是人体在零重力状态下的生理结构变化引起的。 因为千万年来，所有生命都在1G的重力环境中生存，生理结构就是为1G的重力加速度而设计的。 突然来到太空，变化在所难免！

前者不难解决，隔离辐射即可，但现阶段似乎不太可能，因为飞入太空的每一克都经过精确计算，不可能建造大型隔离辐射到地面的太空舱. 问题留给未来！

另一种解决方案是人造重力场。 其实国际空间站在设计的时候本来就有一个离心重力模拟舱，后来取消了。 考虑一下，那个客舱已经被取消了。

ISS 离心机调节模块

ISS 离心机配置

在太空中建立重力的人工模拟是非常困难的，因为离心力模拟的重力环境与地球环境不同。 它利用旋转产生的离心力产生重力。 如果直径不够大，人体是敏感的。 前庭系统会感觉到转动，从而产生眩晕感。 如果要减轻或消除这种感觉，离心转速必须控制在3rpm以下，模拟0.5-0.8G的重力。 例如参数为0.5G，转速2rpm模拟太空站，则需要回转半径约112米！

来自火星人的赫尔姆斯重力模拟器

这个结构确实有点庞大，对于普通人来说实在是承受不起。 当然，如果降低舒适度，降低重力模拟加速度，半径可以大大减小，但体验会相对较差，但对于实验来说完全够用了。

《阿凡达》中的重力模拟舱在规模上更靠谱

其他的，比如使用1G加速火箭，或者科幻片中莫名其妙的引力，现有技术根本无法模拟，甚至连最容易实现的离心引力模拟都还没有纸上谈兵。 看来以后还会有很长一段时间。 我们将在很长一段时间内看不到太空模拟重力的出现。