神経放射線科医のドナ・ロバーツ医学博士と神経科学者のバドラン氏は、次のプロジェクトに協力しました。
経頭蓋磁気刺激 —短い磁気パルスを使用して大脳皮質を非侵襲的に刺激できる方法。経頭蓋電気刺激 (TES) と同様、TMS は痛みを伴う場合があるため、使用には注意が必要です。
ロバーツ博士は、彼の実験で、TMSが無重力で安全に使用できることを証明し、地球の重力下での参加者のパフォーマンスを無重力下での結果と比較します。
頭蓋骨から脳へのTMS手順中電気的活動を刺激するために磁気パルスが送られます。パルスは非常に局所的です。医療官はコイルを被験者の頭の上に置きます。患者の親指がけいれんするとき、科学者はTMCコイルが正しい場所にあることを知っています。
ここ地球上で、TMSはFDA承認済みです難治性うつ病を治療するための米国食品医薬品局。 MUSCや他の組織の科学者も、PTSDの治療にTMSを使用することを調査しています。また、オピオイドを服用している人の依存症や痛みの治療にも使用されます。また、脳卒中患者のリハビリセンターでも。うつ病は、地球から離れた長期的な任務に従事している人々にとって問題となる可能性があります。ロバーツとバドランは、TMSが宇宙ミッションでの長期使用に役立つコンパクトなツールになると確信しています。
また、TMSはで宇宙飛行士をサポートすることができます月や火星に着陸したときに仕事に取り掛かる準備ができるように、長距離飛行中の優れた認知能力。しかし、最初に、研究者は無重力で「通常の」測定値がどのように見えるかを理解する必要があります。
薬が代謝されることはすでに知られています人が宇宙にいるときは違った。ロバーツ氏によると、睡眠薬を服用している宇宙飛行士は、宇宙での正しい投与量を決定するために試行錯誤が必要だという。
MRIを比較するロバーツによる以前の研究国際宇宙基地への飛行前後の宇宙飛行士の脳は、宇宙飛行士の運動能力と認知能力の変化と相関する脳の物理的変化を示しました。
無重力でTMSをテストするには、無重力飛行を提供するZero GravityCorporation航空機を使用する必要がありました。
G-フォースワンと呼ばれる飛行機が飛ぶ弧を描いて、45度の角度で上昇し、次に45度の角度で下降します。上昇と下降の間の短い20〜30秒間、飛行機の全員が無重力になります。そして、そのわずか20〜30秒のウィンドウは、ロバーツとバドランがTMSテストを実施しなければならなかった時間でした。
ボランティアのロバーツとバドランのチームは精神行動科学科の人々は、TMSの管理の経験があり、全員が交代で被験者と管理者として行動する必要がありました。彼らは本物の宇宙飛行士とほぼ同じ年齢、約30歳の人々を必要としていました。
ロバーツとバドランは、自分たちには1つしかないことを知っていました実験するチャンス。そのような飛行は非常に高価であり、研究助成金のほとんどはこれらの費用に費やされました。 20〜30秒の無重力ごとに、コイルに信号を送信し、親指のけいれんを登録して、TMSが機能したことを伝えるソフトウェアをコンピューターで実行する必要がありました。彼が親指のけいれんを登録しなかった場合、システムは出力を上げ、けいれんが検出されるまで別の信号を送信しました。
科学者たちは各人について少なくとも 3 つの測定値を取得し、飛行前後に地上で得られたいくつかの測定値と比較することができました。
実験の結果は示した 無重力状態で必要なもの親指がピクピクする原因となる電磁気は地球上よりも少ない。これは脳内で神経物理学的変化が起こっていることを示唆していますが、頭蓋骨内での脳の物理的な変位から刺激に対してより強く反応するニューロンに至るまで、いくつかの説明が考えられます。
TMSが無重力で可能であることを証明した後、科学者は宇宙ミッションにTMSを使用することについて研究を続けます。
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