4人の宇宙飛行士が3日間宇宙で過ごした。 これが彼らの体と心に与えた影響です。

たとえ地球外への短い旅行であっても、宇宙はあなたを変えます。

科学者らは新しい報告書で、2021年9月に地球外で3日間を過ごした4人は、認知検査のわずかな低下、免疫系の緊張、細胞内の遺伝子変化などの身体的および精神的な変化を経験したと発表した。 火曜日に発行された論文集 『Nature』および他の多くの関連雑誌に掲載されています。

宇宙飛行士の体内で変化したほとんどすべては、地球に落下した後、正常に戻りました。 いずれの修正も、将来の宇宙旅行者に対する驚くべき警告にはならないようだ。 しかし今回の研究結果は、医学研究者がいかに知識が少ないかを浮き彫りにしている。

ニューヨーク市のワイル・コーネル医科大学のゲノミクス、生理学、生物物理学の教授であり、研究の主導者の一人であるクリストファー・メイソン氏は、この論文とデータのコレクションを「我々がこれまでに行った乗組員の中で最も詳細な検査」と呼んだ。 」 同氏は月曜日の記者会見でも語った。

4人の宇宙飛行士はインスピレーション4として知られるミッションに参加したが、これは乗組員の誰もプロの宇宙飛行士ではなかった軌道への最初の飛行だった。 億万長者の実業家ジャレッド・アイザックマン氏が先頭に立った。 彼は友人を連れて行く代わりに、社会のさまざまな側面を代表する 3 人の旅行者を募集します。 シアン・プロクター氏はコミュニティーカレッジの教授で、地球科学を教えている。 クリストファー・シンブロスキー、エンジニア。

インスピレーション 4 の乗組員は、飛行中に血液、尿、便、唾液のサンプルを収集する医学実験に参加し、そのデータがオンライン アーカイブとしてインデックス付けされることを許可することに同意しました。 スペースオミクスと医療アトラス、または SOMA は一般公開されています。

データは匿名化されていますが、インスピレーション 4 には乗組員が 4 人しかいなかったため、プライバシーはあまり提供されません。 プロクター博士はインタビューで「彼が実際に誰なのか分かるかもしれない」と語った。

しかし彼女は、「私の情報を共有できること、そして科学が進歩し学ぶことができることによって、害よりも良いことの方が多いように感じます」と付け加えた。

SOMAには、国際宇宙ステーションに旅行した日本人宇宙飛行士だけでなく、民間宇宙ミッションで飛行した他の人々からのデータや、国際宇宙ステーションに住んでいたNASAの宇宙飛行士スコット・ケリーの健康状態を比較した研究も含まれている。 2015年と2016年に340日間、元宇宙飛行士で現在はアリゾナ州の上院議員を務める双子の弟マークとともに活動した。

より多くの国民が宇宙旅行を購入するにつれ、宇宙時代の最初の数十年間に宇宙飛行士に選ばれた年配の白人男性よりも幅広い人々に関するより多くの情報がSOMAに迅速に入力されることが期待されている。 これは、宇宙飛行の影響に対抗するために個々の宇宙飛行士に合わせた治療法につながる可能性がある。

豊富な情報により、科学者は短期的な影響と長期のミッション中に起こることを比較することもできます。

ケリー氏が宇宙に滞在した1年間に、テロメアとして知られるDNA内の年齢マーカーが増加し、驚くべきことにケリー氏が生物学的に若くなったことを示した。 しかし、彼のテロメアは地球に戻った後、ほとんどが以前のサイズに戻りましたが、一部は出発前より短くなってしまいました。 科学者たちはこれを老化の加速の兆候と解釈しました。

4 人の宇宙飛行士全員のテロメアは長くなり、その後短くなりました。これは、変化がすべての宇宙飛行士に起こり、その変化が急速に起こることを示しています。

「これは多くの点で驚くべき発見です」とテロメア研究を主導したコロラド州立大学の癌生物学および放射線腫瘍学の教授、スーザン・ベイリー氏は語った。

細胞は、DNA にコード化された設計図を翻訳してタンパク質を生成する一本鎖核酸であるリボ核酸 (RNA) を使用します。 テロメアに対応するRNAは宇宙飛行士でも変化しており、同様の変化がエベレストに登った人々でも観察されているとベイリー博士は述べた。

「それは奇妙なつながりですね」と彼女は言いました。

これは、テロメアの成長と収縮の原因は無重力状態ではなく、高高度や宇宙で人々がさらされる放射線の照射によるものであることを示唆しています。

宇宙飛行の影響はこれだけではありませんでした。

ブルーマーブル宇宙科学研究所とカリフォルニアにあるNASAエイムズ研究センターのアフシン・ベヘシュティ氏は、宇宙飛行士の腎臓における分子変化が腎臓結石の形成の前兆となる可能性があると指摘した。 3日間の宇宙飛行ではこれは問題になりませんが、より長期のミッションでは医療危機に発展する可能性があります。

「火星まであと半分、どうやって対処するつもりですか？」 ベヘシュティ博士は言いました。

しかし、その可能性がわかった今、研究者は腎臓結石を予防する方法を研究したり、腎臓結石を治療するより良い方法を開発したりできるようになりました。

宇宙飛行士たちは、宇宙での認知能力を測定するために、iPad でいくつかのテストを実施しました。 あるテストでは、課題に集中して注意を維持する能力の尺度である、精神運動覚醒として知られるものを評価しました。 宇宙飛行士は画面上の箱を見つめた。 すると突然箱の中にストップウォッチが現れ、ボタンが押されるまでの時間を計測した。

応答が非常に遅く、355 ミリ秒を超えた場合は、注意力が欠如していると見なされます。 平均して、インスピレーション4宇宙飛行士が地球上で同じテストを行った場合と比較して、宇宙でのパフォーマンスは低下しました。 他の検査では、視覚検索と作業記憶の欠陥が示されています。

「宇宙での認知能力には影響はありませんでしたが、反応速度が遅くなりました」とアルセノーさんは電子メールで述べた。 「それは驚きました。」

しかしプロクター博士は、これは宇宙で任務を遂行する能力における実際の違いではなく、単に気を散らしただけかもしれないと述べた。 「それは、あなたにテストをより適切に行う能力がないからではありません」と彼女は言いました。 「それは、ちょっと見上げると窓の外に地面があり、『わぁ』と思うからです。」

すべてのデータを収集することの利点の 1 つは、変化の間の関連性を探すことですが、これは科学者にとって、狭く古いデータ セットでは困難でした。 「全体として見ると、パズルのピースが組み合わさっているのが見え始めます」とベヘシュティ博士は言う。

それは共通の原因を示している可能性があり、「そうすれば、対策の対象がより容易になる」と同氏は言う。

地球に帰還して以来、一部のインスピレーション4宇宙飛行士の生活は、さまざまな意味で宇宙に行く前の状態に戻っています。 アーセノーさんはメンフィスのセント・ジュード小児研究病院で医師助手として12時間勤務に復帰している。 プロクター博士は今でもコミュニティカレッジの教授を務めています。 シアトル近郊に住むセンペロウスキー氏は現在、ジェフ・ベゾス氏が所有するロケット会社ブルー・オリジンでエンジニアとして働いている。

しかしプロクター博士は現在、米国国務省の科学特使も務めている。 今週、彼女は学校や大学での経験を語るためにペルーとチリを訪問しています。 「私は今、このような世界的なプラットフォームを持っており、そこに行って、次世代にインスピレーションを与えたり、準備を手伝ったりすることができます」と彼女は言いました。

アルセノーさんは、スペースＸ社のクルードラゴン宇宙船の飛行２日目にドームの窓から地球を眺めていたことを思い出したと語った。

「私は仲間の地球人ととてもつながっていると感じています」と彼女は言いました。 「私たちは皆、この美しい地球上で一つです。」

アイザックマン氏に関して言えば、まだスペースの確保が終わっていない。 彼と他の3人の非専門宇宙飛行士は、来月打ち上げられる可能性のあるポラリス・ドーンと呼ばれるミッションに乗り出す予定だ。 その飛行中、スペースXクルードラゴンカプセルに戻り、アイザックマン氏と別の乗組員は初の民間船外活動を試みる計画を立てている。