과학자들은 무중력 상태에서 뇌 자극을 테스트합니다

신경방사선 전문의인 Donna Roberts 박사와 신경과학자 Badran은 다음과 같은 프로젝트에 협력했습니다.

경두개 자기 자극(TMS)을 자신과 주로 MUSC 의과대학 정신과 및 행동과학과 소속 자원봉사자 그룹에 실시했습니다.

경두개 자기 자극  —짧은 자기 펄스를 이용하여 대뇌 피질을 비침습적으로 자극하는 방법. 경두개 전기 자극(TES)과 마찬가지로 TMS도 통증과 관련이 있는 경우가 있으므로 주의해서 사용해야 합니다.

그의 실험에서 Dr. Roberts는TMS가 무중력 상태에서 안전하게 사용될 수 있음을 증명하고 지구 중력 하에서의 참가자의 성능과 무중력에서의 성능을 비교합니다.

두개골을 통해 뇌까지 TMS 절차 중전기적 활동을 자극하기 위해 자기 펄스가 전송됩니다. 맥박은 매우 국소 적입니다. 의료 책임자는 코일을 피험자의 머리 위에 놓습니다. 환자의 엄지가 떨리면 과학자는 TMC 코일이 올바른 위치에 있다는 것을 알고 있습니다.

지구상에서 TMS는 FDA 승인을 받았습니다.난치성 우울증 치료를위한 미국 식품의 약국. MUSC 및 기타 조직의 과학자들도 PTSD 치료를위한 TMS 사용을 조사하고 있습니다. 또한 오피오이드를 복용하는 사람들의 중독과 통증을 치료하는 데 사용됩니다. 뇌졸중 환자를위한 재활 센터에서도 마찬가지입니다. 우울증은 지구에서 멀리 떨어진 장기 임무를 수행하는 사람들에게 문제가 될 수 있습니다. Roberts와 Badran은 TMS가 우주 임무에서 장기적으로 사용할 수있는 유용하고 컴팩트 한 도구가 될 수 있다고 확신합니다.

또한 TMS는 우주 비행사를 지원할 수 있습니다.장거리 비행 중인지 능력이 뛰어나 달이나 화성에 착륙 할 때 일할 준비가되었습니다. 그러나 먼저 연구자들은 무중력 상태에서 "정상"판독 값이 어떻게 보이는지 파악해야합니다.

약물이 대사된다는 것은 이미 알려져 있습니다.사람이 우주에있을 때 다르게. 수면제를 복용하는 우주 비행사는 우주에서 정확한 복용량을 결정하기 위해 시행 착오가 필요하다고 Roberts는 말했습니다.

MRI를 비교 한 Roberts의 이전 연구국제 우주 정거장 비행 전후의 우주 비행사들의 뇌는 우주 비행사의 운동 능력 및인지 능력의 변화와 상관 관계가있는 뇌의 물리적 변화를 보여 주었다.

무중력 상태에서 TMS를 ​​테스트하려면 무중력 비행을 제공하는 Zero Gravity Corporation 항공기를 사용해야했습니다.

G-Force One이라고 불리는 비행기가 날아갑니다.호에서 45도 각도로 올라간 다음 45도 각도로 다시 내려갑니다. 상승과 하강 사이의 짧은 20 ~ 30 초 동안 비행기의 모든 사람이 무중력 상태가됩니다. 그리고이 시간은 로버츠와 배드 란이 TMS 테스트를 수행해야하는 시간이었습니다.

자원 봉사자 Roberts와 Badran 팀은TMS 관리 경험이있는 정신과 및 행동 과학과의 사람들은 모두 교대로 주제와 통제자 역할을해야했습니다. 그들은 실제 우주 비행사와 비슷한 나이 인 30 세 정도의 사람들이 필요했습니다.

Roberts와 Badran은 자신이실험 할 기회. 그러한 비행은 매우 비싸고 대부분의 연구 보조금은 이러한 비용에 사용되었습니다. 무중력 상태에서 20 ~ 30 초마다 컴퓨터에서 소프트웨어를 실행하여 코일에 신호를 보내고 엄지 손가락의 트 위치를 등록한 다음 TMS가 작동했음을 알려야했습니다. 그가 엄지의 경련을 등록하지 않으면 시스템은 힘을 증가시키고 경련이 기록 될 때까지 다른 신호를 보냈습니다.

과학자들은 각 사람에 대해 최소 3가지 측정값을 얻었으며, 이는 비행 전후 지상에서 측정한 여러 측정값과 비교할 수 있습니다. 

실험 결과는 무중력 상태에서 필요한 것지구보다 전자기력이 적어서 엄지손가락이 경련을 일으킬 수 있습니다. 이는 뇌에서 발생하는 신경물리학적 변화를 암시하지만, 두개골 내 뇌의 물리적 변위부터 자극에 더 강하게 반응하는 뉴런까지 다양한 설명이 가능합니다. 

TMS가 무중력에서 가능하다는 것을 증명 한 과학자들은 우주 임무에 TMS를 ​​사용하는 연구를 계속할 것입니다.

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