長期宇宙飛行に適応してヒトの脳が「再接続」される

ニュータイプ誕生？　 NiseriN-iStock

＜長期宇宙飛行後、脳内の白質路で有意な微細構造変化がみられることが明らかとなった......＞

ヒトの脳は生涯にわたって構造や機能を変化させ、適応する。長期宇宙飛行後、脳内で起こった構造的な接続の変化を分析したところ、いくつかの白質路で有意な微細構造変化がみられることが明らかとなった。

その研究成果は、2022年2月18日、オープンアクセスジャーナル「フロンティア・イン・ニューラルサーキット」で発表されている。

地球への帰還から7カ月後も、まだ脳の変化がみられた

ベルギーのアントワープ大学、欧州宇宙機関（ESA）、ロシアの国営宇宙公社ロスコスモスらの共同研究チームは、国際宇宙ステーション（ISS）で長期滞在ミッションに従事したロスコスモスの男性宇宙飛行士12人を対象に、宇宙飛行前と帰還後の脳を拡張MRI（dMRI）で撮影した。

宇宙滞在期間は平均172日で、脳画像は宇宙飛行の平均89日前と帰還後平均10日後に撮影され、うち8人は帰還から平均230日後にも脳を撮影した。

これらの画像をもとに、脳イメージング技術「ファイバートラクトグラフィー（FT）」を用い、宇宙飛行後の脳構造変化を深部の白質路レベルで調べた。白質とは、灰白質と身体の間や灰白質の様々な領域間のコミュニケーションを担う「伝達経路」だ。

その結果、左右の大脳半球を結ぶ神経線維の集合体「脳梁」、側頭頭頂接合部の後部と脳の前頭皮質を結ぶ「弓状束」、大脳皮質から脊髄に至る神経経路「皮質脊髄路」、大脳皮質下の「皮質線条体路」など、複数の白質路で有意な微細構造変化が見つかった。また、地球への帰還から7カ月後も、これらの変化がまだみられた。

「いわば脳が再接続されたことを示すものだ」

研究論文の筆頭著者で米ドレクセル大学のアレクセイ・ドロシン氏は「脳のいくつかの運動野の間の神経接続に変化があった。運動野は運動の指令を出す脳の中心だ。無重力状態では、宇宙飛行士は移動の仕方を適応させる必要がある」と解説。一連の研究成果について「いわば脳が再接続されたことを示すものだ」と評価している。

また、研究論文の責任著者でアントワープ大学のフロリス・ヴュッツ教授は「これまでの研究により、宇宙飛行後に運動野で適応の兆候がみられることはわかっていた。今回の研究では、領域間の接続レベルにも反映されていることが初めて示された」と述べている。

有人宇宙探査が推進されるなか、宇宙飛行がヒトの脳にもたらす影響を解明することは重要だ。今回の研究結果は、人間の宇宙探査での脳の変化の全容を解明するうえで礎のひとつとなるだろう。