Neiroradioloģe Donna Robertsa, MD, un neirozinātnieks Badrans sadarbojās, lai veiktu projektu
Transkraniālā magnētiskā stimulācija —metode, kas ļauj neinvazīvi stimulēt smadzeņu garozu, izmantojot īsus magnētiskos impulsus. Tāpat kā transkraniālā elektriskā stimulācija (TES), TMS dažkārt ir saistīta ar sāpēm, un tāpēc tā jālieto piesardzīgi.
Dr Roberts savā eksperimentā meklēpierādīt, ka TMS var droši izmantot nulles gravitācijā, un salīdzināt dalībnieku sniegumu Zemes gravitācijā ar rezultātiem zem nulles gravitācijas.
TMS procedūras laikā caur galvaskausu līdz smadzenēmelektriskās aktivitātes stimulēšanai tiek nosūtīts magnētiskais impulss. Pulss ir ļoti lokalizēts. Ārsts liek spoli virs subjekta galvas; kad pacienta īkšķis raustās, zinātnieks zina, ka TMC spole atrodas īstajā vietā.
Šeit uz Zemes TMS ir apstiprināts FDAAmerikas Savienoto Valstu Pārtikas un zāļu pārvalde neatrisināmas depresijas ārstēšanai. Zinātnieki no MUSC un citām organizācijām arī izmeklē TMS izmantošanu PTSS ārstēšanā. To lieto arī atkarības un sāpju ārstēšanai cilvēkiem, kuri lieto opioīdus. Un arī insulta slimnieku rehabilitācijas centros. Depresija var būt problēma cilvēkiem, kuri veic ilgtermiņa misijas prom no Zemes. Robertss un Badrans ir pārliecināti, ka TMS var būt noderīgs un kompakts rīks ilgstošai izmantošanai kosmosa misijās.
Arī TMS var atbalstīt astronautuslaba kognitīvā sagatavotība garo lidojumu laikā, lai viņi būtu gatavi ķerties pie darba, nokāpjot uz Mēness vai Marsa. Bet vispirms pētniekiem ir jānoskaidro, kā izskatās "normāli" rādījumi nulles gravitācijā.
Jau tagad ir zināms, ka zāles tiek metabolizētassavādāk, ja cilvēks atrodas kosmosā. Astronautiem, kuri lieto miegazāles, nepieciešami izmēģinājumi un kļūdas, lai noteiktu pareizo devu kosmosā, sacīja Roberts.
Iepriekšējs Robertsa pētījums, kurā salīdzināja MRIAstronautu smadzenes pirms un pēc lidojuma uz Starptautisko kosmosa staciju parādīja fiziskas izmaiņas smadzenēs, kas korelēja ar astronautu motorisko prasmju un kognitīvo spēju izmaiņām.
Lai pārbaudītu TMS nulles gravitācijā, viņiem bija jāizmanto Zero Gravity Corporation lidmašīna, kas piedāvā nulles gravitācijas lidojumus.
Lidmašīna, kas nosaukta par G-Force One, lidoloka virzienā, dodoties augšup 45 grādu leņķī, un pēc tam atpakaļ 45 grādu leņķī. Īsās 20–30 sekundes starp pacelšanos un nolaišanos visi lidmašīnā esošie cilvēki kļūst bezsvara stāvoklī. Šis tikai 20-30 sekunžu ilgais logs bija laiks, kurā Robertam un Badranam bija jāveic TMS tests.
Brīvprātīgo Robertsa un Badrana komanda sastāvēja nocilvēki no Psihiatrijas un uzvedības zinātņu katedras ar pieredzi TMS administrēšanā, jo viņiem visiem bija jāmaina pēc kārtas kā subjektiem un kontrolieriem. Viņiem bija vajadzīgi cilvēki apmēram tādā pašā vecumā kā īstie astronauti - apmēram 30 gadus veci.
Roberts un Badrans zināja, ka viņiem ir tikai viensiespēja eksperimentēt. Šādi lidojumi ir ļoti dārgi, un lielākā daļa pētniecības stipendiju tika novirzīti šīm izmaksām. Ik pēc 20-30 sekundēm ar nulles smaguma pakāpi datoros bija jāpalaiž programmatūra, kas raidīs signālu uz spirāli, reģistrēs īkšķa raustīšanos un pēc tam pastāstīs, ka TMS ir darbojies. Ja viņš nereģistrēja īkšķa raustīšanos, tad sistēma palielināja jaudu un nosūtīja vēl vienu signālu, līdz raustīšanās tika reģistrēta.
Zinātnieki katram cilvēkam ieguva vismaz trīs mērījumus, kurus varēja salīdzināt ar vairākiem mērījumiem, kas veikti uz zemes pirms un pēc lidojuma.
Eksperimenta rezultāti parādīja kas bija vajadzīgs bezsvara apstākļosmazāk elektromagnētisma nekā uz Zemes, lai izraisītu īkšķa raustīšanos. Tas liecina par neirofiziskām izmaiņām, kas notiek smadzenēs, taču ir vairāki iespējamie skaidrojumi, sākot no smadzeņu fiziskas pārvietošanās galvaskausā līdz neironiem, kas spēcīgāk reaģē uz stimulāciju.
Pierādījuši, ka TMS ir iespējams ar nulles gravitāciju, zinātnieki turpinās pētījumus par TMS izmantošanu kosmosa misijās.
Lasīt arī
Uz Zemes ir iespējams izveidot kodolreaktoru. Kādas būs sekas?
Doomsday ledājs izrādījās bīstamāks, nekā domāja zinātnieki. Mēs sakām galveno
Slimības 3. dienā lielākajai daļai COVID-19 pacientu zūd oža un bieži cieš no iesnas