Безпрецедентно и осветително проучване наблюдаваше еднояйчни близнаци, един в космоса и един на Земята.

направи

В дебата за това дали хората трябва да се отправят към други светове извън Земята, един от най-убедителните минуси е следният: Телата ни не го харесват.

Малко хора знаят това по-добре от Скот Кели, астронавтът на НАСА, който прекара близо година на Международната космическа станция от 2015 до 2016 г. Подобно на други астронавти, Кели служи като тест в изследването на ефектите от космическите пътувания върху човешкото тяло. За разлика от други астронавти, Кели има еднояйчен близнак Марк, самият астронавт. Това даде на изследователите необичайна възможност да наблюдават двамата братя, тъй като те живееха в две много различни среди - едната на Земята, а другата на 250 мили над нея.

Според техните резултати, публикувани в четвъртък в Science, Скот претърпя редица промени, които Марк не направи. Повечето от тези промени изчезнаха, след като Скот се върна на Земята. Дългият престой в космоса, казват изследователите, е довел до някои неочаквани промени, но не е довел до никакви клинично значими здравни разлики.

Тялото, усещайки и реагирайки на безтегловността, настръхва в живота в космоса. Течностите плават свободно и запушват синусите, придавайки на лицето подпухнал вид. Кости, освободени от работата на носещо тегло, тънки. Мускулите, изправени пред същото, атрофират. Части от очната ябълка, поради причини, които учените все още се опитват да фиксират, стават мачкани или подути. И от глава до пети, клетките, изложени на неземни нива на радиация, стават по-изложени на риск от рак.

Изглежда, че само мозъкът го обича; в края на краищата това е този, който пламенно обработва красивите гледки на блестящата планета отдолу, наслаждава се на салтата, естествени от микрогравитацията, и разбира - или поне опитва да разбере - чудото да бъдеш там, в космоса.

Учените очакваха някои от промените, наблюдавани в Скот, въз основа на по-ранни изследвания на астронавти. Някои от ефектите не бяха по-драматични от свързаните със стреса промени, изследвани на Земята - и космическите пътувания със сигурност са стресиращи. Останалите, като мачкането на очните ябълки, могат ясно да се отдадат на уникалното преживяване на Скот в космоса.

Още истории

Всичко, което никога не сте мислили да питате за храната на астронавтите

Жени астронавти: Да менструират или да не менструират

НАСА отиде в космоса и всички хора имаха това лечение на акне

Пластири за междузвездни пътешественици

Но тук обясненията свършват. С всички включени променливи изолирането на една-единствена причина е почти невъзможно. Изследователите не могат да знаят дали промените са причинени от микрогравитация, повишено излагане на радиация, липса на циркулация на въздуха, нарушаване на съня, диета с лиофилизирана храна или стресът от живота в тясна метална тръба със същите хора, ден в деня.

Някои от най-интригуващите промени настъпиха на хромозомно ниво, в защитните битове в краищата на хромозомите, които гарантират, че се репликират правилно, когато клетките се делят. Известно е, че тези капачки, известни като теломери, се скъсяват в резултат на стрес. Изследователите очакваха да видят тази промяна в Скот. Вместо това теломерите на астронавта се удължиха. „Първо може да си помислите, о, това е страхотно. Той ще живее по-дълго “, веднъж ми каза Сюзън Бейли, професор от Държавния университет в Колорадо, който ръководеше изследванията на теломерите. „Но противоположната страна на тази монета винаги е, че тя също така увеличава риска от рак, защото едно от първите неща, които ракът прави, е да включи теломеразата, за да поддържа дължината на теломерите, така че те по същество да могат да бъдат безсмъртни.“

Повечето от теломерите се върнаха след връщането на Скот на Земята, но сега той има по-къси теломери, отколкото преди мисията си. Като цяло това излага някого на по-голям риск за по-бързо стареене, каза Бейли.

Изследователите откриха някои изненади в генната експресия на Скот. На Земята промени в поведението на гените се случват в отговор на промени в рутинните дейности, като сън и диета, а генната експресия на Марк също се променя. Но промените в генната експресия на Скот бяха различни и учените бяха зашеметени от броя на промените, които те регистрираха, особено в митохондриалните гени, които помагат на тялото да произвежда енергия, и в гените, свързани с имунната система. Повече от 90 процента от тези гени се нормализираха, когато Скот се върна. (Това не означава, изследователите внимават да отбележат, че останалите са някак „мутирали“, както някои новинарски доклади погрешно предполагаха миналата година.)

Изследователите също така откриха промени в механизма, който клетките използват за контрол на генната експресия, но те бяха твърде малки, за да имат значение по времето, когато Скот се върна.

„Все още не знаем дали тези промени са добри или лоши“, обяснява Кристофър Мейсън, генетик от Weill Cornell Medicine в Ню Йорк, който ръководи тази част от изследването. „Това може просто да реагира тялото. Но гените са нарушени, затова искаме да видим защо и да ги проследим, за да видим за колко време. "

Това изглежда е темата на повечето констатации: Нещо се е променило, вероятно защото Скот е бил в космоса, но не е ясно дали това е добро или лошо.

Подобно на други астронавти, ретиналният нерв на Скот се удебелява, но дали неговото дългосрочно зрение ще бъде засегнато, не е ясно. Една категория бактерии в червата на Скот се увеличи, докато друга намаля; съотношението се нормализира след мисията, а смяната остава загадка. Когнитивните способности на Скот, които се подобриха по време на мисията му, рязко спаднаха, след като той се върна, и макар да се възстановиха, никога не се върнаха на нивата преди полета. Учените подозират, че внезапното връщане към гравитацията е изиграло роля, но така може да има внезапното връщане към взаимодействието с повече от шестимата души, които той е виждал постоянно. Част от това можеше да е по вина на хора като мен - потопа от журналисти, които искаха да говорят със Скот, след като той кацна.

„Графиките след мисията - научни и медийни събития - често са много забързани и биха могли да допринесат за спада“, казва Матиас Баснър, професор по психиатрия в Медицинския факултет на Перелман към Университета на Пенсилвания, който разработва когнитивни тестове.

От самото начало изследователите очакваха да открият несигурност в тези резултати. Изследването, финансирано от НАСА, е казус на един пациент: Скот. Всички откриваеми промени могат да бъдат резултат от космическо пътуване - или от различия в преживяванията, или от случаен шанс. Констатациите не могат да бъдат екстраполирани на по-широката популация на астронавтите, камо ли на общата популация. Нито са много полезни за прогнозиране на това, което може да се случи с хората, ако излязат извън орбитата на МКС, където все още се усещат защитните свойства на земното магнитно поле. Тук астронавтите получават 10 пъти обичайното количество радиация, високоскоростни частици от слънцето или от други източници в космоса. Излагането там би било далеч по-лошо.

Скот Кели се оттегли от НАСА през 2016 г., около месец след като се завърна на Земята и тялото му започна да се приспособява. Известно време краката му се чувстваха въртящи се, ставите го боляха и кожата му изгаряше, неизползвана от допира на плат, прегърната близо до него от гравитацията. Тогава пространството, каза той, беше дезориентиращо. „Дори след като съм бил тук почти година, вие не се чувствате напълно нормално“, каза той. „Винаги има нещо дълго, което чувстваш. Не е непременно неудобно, но е сурова среда. "

Проучването на близнаците не трябва да приключва. Предстои друга важна мисия: изборите през 2020 г. Марк Кели, също пенсионер, се кандидатира за място в Сената в Аризона. Може би някои изследователи биха искали да видят как се справят астронавтите в различен вид стресова ситуация.