进入太空对人体而言是一场严酷的考验。正如我们研究团队的一项新研究所发现的那样，经历太空飞行后，大脑会在头骨内部向上和向后位移，并发生变形。
这种变化的程度与在太空中停留的时间长短正相关。随着美国国家航空航天局计划开展时间更长的太空任务，且太空旅行的群体正从职业宇航员向外扩展，这些发现的现实意义将愈发凸显。
在地球表面，重力持续将人体内的体液和大脑拉向地心。而在太空中，这种力量消失了。体液随之向头部转移，这使得宇航员的面部呈现出浮肿的状态。在常重力环境下，大脑、脑脊液及周围组织处于一种稳定的平衡之中；但在微重力环境下，这种微妙的平衡被打破了。
失去了向下的重力牵引，大脑在颅腔内漂浮，并承受着来自周围软组织及头骨本身的各种作用力。早期的研究曾指出，太空飞行后大脑在头骨中的位置似乎变高了。这些研究大多聚焦于平均值或全脑测量，这种宏观视角可能会掩盖大脑不同区域内部发生的关键变化。
我们的目标，是进行更细致的观察。
我们分析了26名宇航员的大脑磁共振成像扫描结果，这些宇航员在太空中停留的时间长短不一，从数周到一年多不等。为了精准聚焦于大脑的位移，我们将每位宇航员太空飞行前后拍摄的扫描图像中的头骨位置进行了对齐。
这种比对使我们能够测量大脑相对于头骨本身的位移情况。我们并未将大脑视为一个单一的整体，而是将其细分为100多个区域，并追踪每一个区域的移动轨迹。这种方法使我们得以捕捉到那些在全脑平均视角下被忽略的模式。
我们发现，将飞行后的数据与飞行前相比，大脑呈现出一致的向上和向后移动的趋势。在太空中停留的时间越长，这种位移幅度就越大。而在对单个大脑区域的检查中，我们得出了其中一个更为惊人的发现。
在那些于国际空间站驻留约一年的宇航员中，大脑顶部附近的一些区域向上移动了超过2毫米，而大脑的其余部分则几乎未动。这个距离听起来或许微不足道，但在头骨这一紧密包裹的空间内部，它却具有重要的意义。
涉及运动和感觉功能的区域表现出了最大的位移幅度。大脑两侧的结构向中线靠拢，这意味着两个大脑半球实际上是向相反方向移动的。这些相反的移动模式在全脑平均值的计算中相互抵消，这也解释了为何早期的研究未能发现这一现象。
在返回地球后的六个月内，大多数的位移和变形逐渐恢复正常。向后的位移恢复程度较低，这可能是因为重力是向下而非向前牵引的，因此太空飞行对大脑位置的某些影响可能会比其他影响持续更久。
美国国家航空航天局的阿尔忒弥斯计划将开启太空探索的新纪元。了解大脑如何做出反应，将有助于科学家评估长期风险并制定相应的对策。
我们的发现并不意味着人类应该止步于太空旅行。尽管我们发现感觉处理脑区的较大位移与飞行后的平衡感变化存在相关性，但机组人员并未表现出与大脑位置移动相关的明显症状——例如头痛或脑雾。
我们的发现并未揭示即时的健康风险。知晓大脑在太空飞行中如何移动以及随后如何恢复，使研究人员能够深入理解微重力对人类生理机能的影响。这将有助于太空机构设计出更加安全的任务方案。
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