Neuroradioložka Donna Roberts, MD, a neurovědec Badran spolupracovali na projektu
Transkraniální magnetická stimulace —metoda, která umožňuje neinvazivní stimulaci mozkové kůry pomocí krátkých magnetických pulzů. Stejně jako transkraniální elektrická stimulace (TES) je TMS někdy spojena s bolestí, a proto by měla být používána s opatrností.
Dr. Roberts ve svém experimentu hledáprokázat, že TMS lze bezpečně použít v nulové gravitaci; a porovnat výkon účastníků v gravitaci Země s jejich výsledky v nulové gravitaci.
Během procedury TMS skrz lebku do mozkuje vyslán magnetický puls ke stimulaci elektrické aktivity. Pulz je velmi lokalizovaný. Lékař umístí cívku na hlavu subjektu; když pacientovi trhne palec, vědec ví, že cívka TMC je na správném místě.
Tady na Zemi je TMS schválen FDAÚřad pro kontrolu potravin a léčiv USA pro léčbu neléčitelné deprese. Vědci z MUSC a dalších organizací také zkoumají použití TMS pro léčbu PTSD. Používá se také k léčbě závislosti a bolesti u lidí, kteří užívají opioidy. A také v rehabilitačních centrech pro pacienty s mrtvicí. Deprese může být problémem pro lidi na dlouhodobých misích mimo Zemi. Roberts a Badran věří, že TMS může být užitečným a kompaktním nástrojem pro dlouhodobé použití ve vesmírných misích.
Také TMS může podporovat astronauty vdobrou kognitivní zdatnost během dlouhých letů, aby byli připraveni do práce, když přistáli na Měsíci nebo Marsu. Nejprve však musí vědci zjistit, jak vypadá „normální“ čtení v nulové gravitaci.
Je již známo, že léky jsou metabolizoványjinak, když je člověk ve vesmíru. Astronauti užívající prášky na spaní potřebují k určení správné dávky ve vesmíru pokusy a omyly, řekl Roberts.
Předchozí studie Roberts porovnávající MRIMozek astronautů před a po letu na Mezinárodní vesmírnou stanici vykazoval fyzické změny v mozku, které korelovaly se změnami motorických dovedností a kognitivních schopností astronautů.
K otestování TMS v nulové gravitaci museli použít letadlo Zero Gravity Corporation, které nabízí lety s nulovou gravitací.
Letadlo, přezdívané G-Force One, letív oblouku nahoru nahoru pod úhlem 45 stupňů a pak zpět dolů pod úhlem 45 stupňů. Na krátkých 20–30 sekund mezi vzestupem a sestupem se všichni v letadle zbavili váhy. A toto pouze 20–30 sekundové okno bylo dobou, během níž museli Roberts a Badran provést test TMS.
Tým dobrovolníků Roberts a Badran sestával zlidé z Katedry psychiatrie a behaviorálních věd se zkušenostmi s podáváním TMS, protože všichni se museli střídat a působit jako subjekty a kontroloři. Potřebovali lidi ve stejném věku jako skuteční astronauti - asi 30 let.
Roberts a Badran věděli, že mají jen jednumožnost experimentovat. Takové lety jsou velmi drahé a většina z grantu na výzkum šla na tyto náklady. Každých 20–30 sekund nulové gravitace museli na svých počítačích spustit software, který vysílal signál do cívky, zaregistroval škubnutí palce a poté jim řekl, že TMS funguje. Pokud nezaregistroval záškuby palce, systém zvýšil výkon a vyslal další signál, dokud nebyl záškub detekován.
U každého člověka získali vědci minimálně tři měření, která bylo možné porovnat s několika měřeními na zemi před a po letu.
Ukázaly se experimentální výsledky co bylo požadováno v podmínkách beztížeméně elektromagnetismu než na Zemi způsobí cukání palce. To naznačuje neurofyzické změny, ke kterým dochází v mozku, ale existuje několik možných vysvětlení, od fyzického posunutí mozku v lebce až po neurony reagující silněji na stimulaci.
Poté, co vědci dokázali, že TMS je možný při nulové gravitaci, budou pokračovat ve výzkumu používání TMS pro vesmírné mise.
Přečtěte si také
Na Zemi je možné vytvořit termonukleární reaktor. Jaké to bude mít důsledky?
Ledovec Doomsday se ukázal být nebezpečnějším, než si vědci mysleli. Říkáme hlavní věc
Ve 3. dni nemoci většina pacientů COVID-19 ztratí čich a často trpí rýmou.