فضانوردان ساکن در مدار زمین تغییرات چشمگیر در بینایی را تجربه می‌کنند

براساس پژوهشی جدید، ۷۰ درصد از فضانوردانی که بین ۶ تا ۱۲ ماه را در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) گذرانده‌اند، دراثر وضعیتی به نام «سندرم عصبی مرتبط با پرواز فضایی» (SANS)، تغییرات قابل توجهی را در بینایی خود تجربه کردند.

سندرم SANS شامل علائمی مانند تورم عصب بینایی، صاف شدن پشت چشم و تغییرات کلی در بینایی است. این سندرم زمانی رخ می‌دهد که مایعات بدن در معرض شرایط ریزگرانشی جابه‌جا می‌شوند و در نتیجه به چشم‌ها فشار وارد می‌کنند.

خبر خوب این است که تغییرات دید اغلب پس از بازگشت فضانوردان به زمین معکوس می‌شوند و در برخی موارد استفاده از عینک اصلاحی برای مدیریت علائم در حین وقوع کافی است. بااین‌حال، آثار طولانی‌مدت قرارگیری در معرض ریزگرانش نامشخص باقی می‌ماند و چالش مهمی برای آژانس‌های فضایی به شمار می‌رود که هدفشان انجام مأموریت‌های طولانی‌تر مریخی است.

در نبود هیچ‌ استراتژی پیشگیرانه یا درمان اثبات‌شده، یافتن راه‌حل اولویت اصلی برای اطمینان از سلامت فضانوردان در سفرهای فضایی طولانی است. آژانس‌های فضایی از اوایل دهه ۲۰۰۰ از SANS آگاه بوده‌اند و محققان فعالانه در تلاش هستند تا پویایی خاص این شرایط را دریابند و راه‌حلی بالقوه را به کار ببرند.

یکی از اولین بررسی‌های مربوط به سندرم SANS در فضانوردان روسی که در مأموریت‌های طولانی‌مدت در ایستگاه فضایی میر شرکت‌ کرده بودند، تغییرات چشمی مشابهی را گزارش کرد. اگرچه این وضعیت هنوز به‌عنوان SANS شناسایی نشده بود.

ناسا در سال ۲۰۱۱ به‌طور رسمی سندرم را شناسایی و نام‌گذاری کرد و آن را به عنوان «یافته‌های چشمی، عصبی و تصویربرداری عصبی مشخص» تعریف کرد. علت مشکوک SANS، جابه‌جایی مایعات بدن به سمت سر در اثر گرانش است که باعث افزایش فشار روی مغز و چشم می‌شود. بااین‌حال، مکانیزم‌های دقیق همچنان در دست بررسی است. تیم علمی به سرپرستی سانتیاگو کوستانتینو از دانشگاه مونترال در پژوهش جدید نوشت:

[برای توضیح سندرم] تئوری‌های متعدد مانند جابه‌جایی مایع همودینامیک، قرارگیری در معرض کربن‌دی‌اکسید و ورزش در شرایط ریزگرانش پیشنهاد شده‌اند. درک تغییرات در خواص مکانیکی بافت چشم نه‌تنها می‌تواند آسیب‌شناسی بیماری را شفاف کند، بلکه به طور بالقوه‌ای به شناسایی افرادی که در معرض خطر بالاتر ابتلا به آسیب چشمی بازگشت ناپذیر دارند و همچنین به تهیه اقدامات متقابل SANS کمک می‌کند.

کوستانتینو و گروهش در حین بررسی خود، داده‌های ۱۳ فضانوردی را که ۵ تا ۶ ماه در ایستگاه فضایی بین‌المللی سپری کردند، مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. این گروه با میانگین سنی ۴۸ سال شامل فضانوردانی از ایالات متحده، اروپا، ژاپن و کانادا بود. سی و یک درصد از این فضانوردان زن بودند و هشت نفر اولین مأموریت خود را سپری می‌کردند.

پژوهشگرها سه اندازه‌گیری کلیدی چشم را قبل و بعد از پرواز فضایی مورد بررسی قرار دادند: سفتی چشم که منعکس‌کننده‌ی سفتی بافت چشم، فشار داخل چشم، فشار مایع داخل چشم و دامنه پالس چشمی که تغییر فشار چشم با هر ضربان قلب است.

آن‌ها سفتی چشم را با استفاده از یک تکنیک تصویربرداری ویژه اندازه‌گیری کردند تا تصاویر واضح‌تری از مشیمیه که لایه رگ‌های خونی در چشم است، به دست آورند. برای دو اندازه‌گیری دیگر، از تونومتری استفاده کردند که ابزاری رایج برای بررسی فشار داخل چشم است.

پژوهش تغییرات قابل توجهی را در خواص بیومکانیکی چشم فضانوردان نشان داد؛ از جمله کاهش ۳۳ درصدی سفتی چشم، کاهش ۱۱ درصدی فشار داخل چشمی و کاهش ۲۵ درصدی دامنه‌ی پالس چشم. این تغییرات با علائمی مانند کاهش اندازه‌ی چشم، تغییر در میدان کانونی و در برخی موارد تورم عصب بینایی و چین‌های شبکیه مرتبط بود.

علاوه بر این، پژوهشگرها دریافتند که پنج فضانورد دارای ضخامت مشیمیه بیش از ۴۰۰ میکرومتری هستند که بالاتر از حد طبیعی است. به طور معمول، متوسط ضخامت مشیمیه در بزرگسالان سالم بین ۲۰۰ تا ۳۰۰ میکرومتر است. جالب اینجاست که به نظر می‌رسد این تغییر به سن، جنسیت یا تجربه قبلی پرواز فضایی ارتباطی ندارد.

پژوهشگرها و آژانس‌های فضایی در حال کار روی اقدامات متقابل و درمان‌هایی مثل مداخلات دارویی، تغذیه و ابزارهایی هستند که فشار منفی را به پایین‌تنه وارد می‌کنند تا مایعات را از سر دور کنند. پژوهش‌هایی مانند نمونه‌ی اخیر که درک ما را از اثرات سندرم SANS بر بدن بهبود می‌بخشد، به تسریع ابداع راه‌حل‌ها کمک می‌کند. کوستانتینو در بیانیه‌ای گفت:

تغییرات مشاهده‌شده در خواص مکانیکی چشم می‌تواند به عنوان نشانگرهای زیستی برای پیش‌بینی پیشرفت SANS عمل کند. این کار به شناسایی فضانوردان در معرض خطر قبل از اینکه در طول مأموریت‌های طولانی‌مدت دچار مشکلات جدی چشمی شوند، کمک می‌کند.