ΑΣΤΡΟΝΑΥΤΕΣ ΚΑΙ ΠΑΡΚΙΝΣΟΝ: ΤΙ ΜΑΣ ΜΑΘΑΙΝΕΙ ΤΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΗΣ ΝΟΣΟΥ
Τι συμβαίνει στον τρόπο που κινούμαστε όταν μειώνεται η βαρύτητα; Οι επιστήμονες εξετάζουν πώς ο εγκέφαλος αλλάζει τον τρόπο που συντονίζει τις κινήσεις σε συνθήκες διαστήματος, με την ελπίδα τα αποτελέσματα να συμβάλουν στην καλύτερη κατανόηση των κινητικών διαταραχών, όπως η νόσος Πάρκινσον.
Το διάστημα έχει εξελιχθεί σε εργαστήριο για τη μελέτη της ανθρώπινης υγείας και ιατρικής. Οι συνθήκες που συναντά το ανθρώπινο σώμα έξω από τη Γη δίνουν στους επιστήμονες μια ευκαιρία να μελετήσουν διεργασίες και αλλαγές που δύσκολα μπορούν να αναπαραχθούν στον πλανήτη μας.
Σε προηγούμενα πειράματα, ομάδες ερευνητών εξέτασαν πώς η κοσμική ακτινοβολία επηρεάζει ανθρώπινα νεφρικά κύτταρα, αναζητώντας στοιχεία που θα μπορούσαν στο μέλλον να βοηθήσουν στη βελτίωση των ακτινοθεραπειών για τον καρκίνο. Άλλες έρευνες με κύτταρα αστροναυτών που επιστρέφουν στη Γη επιχειρούν να αποκαλύψουν πώς η μικροβαρύτητα και η ακτινοβολία μεταβάλλουν το ανθρώπινο σώμα σε κυτταρικό επίπεδο, ώστε τα δεδομένα να εφαρμοστούν στη μοντελοποίηση οργάνων για δοκιμές φαρμάκων ή στην ανάπτυξη πιο εξατομικευμένων θεραπειών σε τομείς όπως η ογκολογία.
Τώρα, ερευνητές από το Texas A&M University επέλεξαν να εκμεταλλευτούν μια άλλη δυνατότητα από τη μελέτη της ζωής στο διάστημα και να διερευνήσουν πώς επηρεάζει την κίνηση βαρύτητα. Τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες προσεγγίσεις για την αποκατάσταση σε ανθρώπους με κινητικές διαταραχές, όπως η νόσος Πάρκινσον.
Τι αλλάζει όταν μειώνεται η βαρύτητα;
Η βαρύτητα επηρεάζει κάθε μας κίνηση, από το πώς θα κρατήσουμε το πιρούνι και το ποτήρι για να φάμε και να πιούμε, μέχρι το πώς θα δέσουμε τα κορδόνια μας. Ο εγκέφαλος έχει μάθει να οργανώνει την κίνηση μέσα σε ένα περιβάλλον όπου η δύναμη της βαρύτητας παραμένει ίδια σε όλη μας τη ζωή.
«Στη Γη, περνάμε όλη μας τη ζωή κινούμενοι σε ένα περιβάλλον 1G, όπου η βαρυτική δύναμη μάς φαίνεται φυσιολογική», εξηγεί η Δρ. Deanna Kennedy από το Τμήμα Κινησιολογίας και Διοίκησης Αθλητισμού (Sport Management) του Texas A&M University. «Αλλά όταν αλλάξει αυτό, αλλάζει και ο τρόπος με τον οποίο το σώμα μας ελέγχει την κίνηση, και η κατανόηση αυτής της μεταβολής μάς βοηθά να προβλέψουμε πού μπορεί να αρχίσει να μειώνεται η απόδοση».
ΜΕΛΕΤΩΝΤΑΣ ΤΟ ΠΟΤΕ ΑΡΧΙΖΕΙ ΝΑ ΔΥΣΚΟΛΕΥΕΤΑΙ Η ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ, ΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ ΜΠΟΡΟΥΝ ΝΑ ΚΑΤΑΝΟΗΣΟΥΝ ΚΑΛΥΤΕΡΑ ΤΟΥΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΑΡΑΣΣΟΝΤΑΙ ΣΤΟ ΠΑΡΚΙΝΣΟΝ.
Η Δρ. Kennedy συνεργάζεται με τις Δρ. Ana Diaz Artiles και Δρ. Bonnie Dunbar από το Τμήμα Αεροδιαστημικής Μηχανικής, σε ένα πολυφασικό ερευνητικό πρόγραμμα που υποστηρίζεται από τη NASA. Στόχος είναι να κατανοήσουν πώς διαφορετικά επίπεδα βαρύτητας επηρεάζουν τον συντονισμό και τον έλεγχο της κίνησης.
Στο πιο πρόσφατο στάδιο της έρευνας, οι συμμετέχοντες εκτέλεσαν κινητικές δοκιμασίες σε διαφορετικές συνθήκες βαρύτητας. Τα προηγούμενα πειράματα έγιναν σε παραβολικές πτήσεις, κατά τις οποίες ένα ειδικά διαμορφωμένο αεροσκάφος εκτελεί μια καμπύλη τροχιά (παραβολή) στον αέρα, ρυθμίζοντας την ισχύ των κινητήρων του ώστε να εξουδετερώνει την αντίσταση του αέρα.
Αυτό επιτρέπει στο σκάφος και τους επιβάτες να βρεθούν σε κατάσταση ελεύθερης πτώσης, δημιουργώντας συνθήκες έλλειψης βαρύτητας για περίπου 20 με 25 δευτερόλεπτα σε κάθε ελιγμό. Οι παραβολικές πτήσεις είναι γνωστές και ως Vomit Comet, λόγω της ναυτίας που προκαλούν οι συνεχείς αυξομειώσεις της βαρύτητας στους επιβάτες.
Εν προκειμένω, οι ερευνητές χρησιμοποιούν μια φυγόκεντρο μικρής ακτίνας που μπορεί να αναπαράγει τη μερική βαρύτητα της Σελήνης και του Άρη. Στόχος είναι να μελετηθεί πώς προσαρμόζεται ο συντονισμός του σώματος καθώς αλλάζει η βαρύτητα, από τα επίπεδα της Γης στη μερική βαρύτητα και τελικά στη μικροβαρύτητα.
Τα αποτελέσματα έδειξαν πως όσο μειωνόταν η βαρύτητα, οι κινήσεις γίνονταν σταδιακά λιγότερο σταθερές. Οι συμμετέχοντες δυσκολεύονταν περισσότερο σε εργασίες που απαιτούσαν σύνθετο συντονισμό, όπως όταν έπρεπε κάθε χέρι να εκτελεί διαφορετική κίνηση ταυτόχρονα. Αντί να διατηρούν το αρχικό μοτίβο κίνησης, κατέφευγαν προοδευτικά σε απλούστερες και πιο φυσικές κινήσεις.
Πώς συνδέεται η έρευνα με τη νόσο Πάρκινσον;
Τα πειράματα έδειξαν ότι ο εγκέφαλος στηρίζεται στη βαρύτητα για να οργανώσει την κίνηση. «Μεγάλο μέρος της έρευνας για τον συντονισμό εξετάζει τον τρόπο με τον οποίο η ταχύτητα αλλάζει τη συμπεριφορά της κίνησης», λέει η Δρ. Kennedy. «Αυτό που δείχνουμε είναι ότι και η βαρύτητα αλλάζει αυτά τα μοτίβα με έναν πολύ συστηματικό και προβλέψιμο τρόπο».
Εδώ έρχεται η πιθανή σύνδεση με τη νόσο του Πάρκινσον, καθώς η ασθένεια επηρεάζει, μεταξύ άλλων, τον συντονισμό και τον έλεγχο της κίνησης. Οι διαφορετικές συνθήκες βαρύτητας δίνουν στους ερευνητές τη δυνατότητα να παρατηρήσουν πιο καθαρά πώς ο εγκέφαλος οργανώνει την κίνηση και τι συμβαίνει όταν αυτή η διαδικασία αρχίζει να δυσκολεύει.
Η ερευνητική ομάδα εξετάζει ήδη πώς θα μπορούσαν τα ευρήματα να αξιοποιηθούν σε μελλοντικές μελέτες για το Πάρκινσον. «Αν κατανοήσουμε πού καταρρέει ο συντονισμός, είτε αυτό συμβαίνει σε συνθήκες μεταβαλλόμενης βαρύτητας είτε εδώ στη Γη, ίσως μπορέσουμε να εντοπίσουμε πού χρειάζεται να παρέμβουμε και να αναζητήσουμε τρόπους για να διορθώσουμε αυτή τη δυσκολία», τονίζει η Kennedy.
Προς το παρόν, πάντως, η έρευνα δεν ανοίγει ευθέως κάποιο μονοπάτι για νέα θεραπεία έναντι της νευροεκφυλιστικής κινητικής διαταραχής. Δείχνει έναν διαφορετικό τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν τους μηχανισμούς που βρίσκονται πίσω από την κίνηση, χρησιμοποιώντας τις ιδιαίτερες συνθήκες του διαστήματος. «Η κατανόηση αυτών των αλλαγών μπορεί να οδηγήσει σε νέες τεχνικές που βελτιώνουν την ανθρώπινη απόδοση και σε θεραπευτικές εφαρμογές που μας επιτρέπουν να συνεχίσουμε να εξερευνούμε όσα είναι δυνατό να πετύχουμε», καταλήγει η Kennedy.
SLOW MONDAY NEWSLETTER
Θέλεις να αλλάξεις τη ζωή σου; Μπες στη λογική του NOW. SLOW. FLOW.
Κάθε Δευτέρα θα βρίσκεις στο inbox σου ό,τι αξίζει να ανακαλύψεις.
