فضانورد «اسکات کلی» مدت یک سال را در ایستگاه فضایی بین المللی سپری کرد، در حالی که برادر دوقلوی او، مارک در همین مدت در زمین به سر میبرد. نتایج جامع تحقیقات چندین ساله ناسا در مورد مقایسه این دو برادر که ساعاتی قبل منتشر شده حقایقی در مورد تغییرات دائمی و موقتی بدن انسان در فضا را روشن کرده است.
اسکات کلی که با ۳۴۰ روز اقامت در ایستگاه فضایی بین المللی بیشتر از هر فرد دیگری از ایالات متحده در فضا زندگی کرده میگوید تحمل شرایط فضا برای بدن مشکل است. تابش پرتوهای مضر، شرایط بی وزنی، رژیم غذایی محدود، زمان بندی خواب متفاوت و محبوس بودن در فضای ایستگاه دست به دست هم میدهند تا شرایط زندگی در فضا را سختتر کنند.
ناسا در پی این است که شرایط زندگی انسانها در فضا و تهدیدات سلامتی آنها را بررسی کند تا در آینده برای سفرهای طولانی فضانوردان آماده شود. پژوهش روی این دو برادر دوقلوی همسان برای اولین بار فرصتی را برای محققان ناسا فراهم کرد که از دید زیست مولکولی نحوه واکنش بدن انسان به شرایط سفرهای فضایی را بررسی کنند. علاوه بر این با بررسی جهش ژنتیکی، بتوانند به درکی از نحوه حفظ سلامت انسانها در سفرهای آتی به ماه و شاید مریخ دست پیدا کنند.
در طول ۲۵ ماه، آزمایشگاه هایی در سراسر ایالات متحده شرایط بدنی و ذهنی اسکات کلی را مورد بررسی قرار دادند. به این منظور نمونههای خون و مدفوع او جمع آوری شد. مایک کلی، برادر او هم تحت آزمایشها و نمونه برداریها مشابه قرار گرفت.
اسکات کلی که در بین سالهای ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۶ روانه ایستگاه فضایی بین المللی شده بود تغییرات فیزیکی، ژنتیکی و روانی متعددی را تجربه کرد. این در حالی بود که در همین مدت بدن مارک کلی، که در زمین سکونت داشت شاهد چنین تغییراتی نبود. با این حال برخی از تأثیرات منفی این سفر از جمله تغییراتی در DNA و کاهش کارایی ذهنی همچنان با اسکات همراه هستند. ناسا در تحقیقات اخیر خود به این نتیجه رسیده که بیشتر تغییراتی که در فضا در بدن انسان اتفاق میافتند همیشگی نیستند.
بر اساس گفته ناسا در کنفرانس مطبوعاتی اخیر زمانی که اسکات پس از اقامت ۳۴۰ روزه در فضا به زمین بازگشت بدنش به تدریج به سمت طبیعی شدن پیش رفت. «کریستوفر میسن» دانشیار از واحد تحقیقات پزشکی وایل کرنل و یکی از نویسندگان این تحقیق بوده که رهبری تیم بازرسی بیان ژن را بر عهده داشته است. او معتقد است که اسکات نشان داد که حقیقتا یکی از بهترین مثالها برای انعطاف پذیری و سازگاری انسانها است که ما تا کنون دیدهایم.یافتههای تحقیقات
اسکات کلی در طول سفر فضایی خود با آسیبهای متعددی مواجه شد که البته برخی از آنها با بازگشت به زمین به نحوی بهبود پیدا کرد.
تغییر در طول تلومرها
تلومر مشابه با درپوش هایی محافظتی در انتهای کروموزمها هستند که آنها را در حالت پایدار نگه میدارند. به عبارتی سادهتر میتوان تلومرها را به پلاستیکهای سر بند کفش تشبیه کرد که از خراب شدن بند جلوگیری میکنند. به طور معمول تلومرها با افزایش سن یا استرس کوتاهتر میشوند. کوتاه شدن تلومرها با بیماریهای مرتبط با سن از جمله بیماریهای قلبی و عروقی هم در ارتباط هستند. در شرایط استرس زای سفر فضایی باید تلومرهای اسکات کلی کوتاهتر میشدند اما پژوهشگران ناسا دریافتند که تلومرهای او در مقایسه با برادرش که در زمین باقی مانده بود بلندتر شدند.
اسکات کلی در حال تلاش برای راه رفتن، تنها اندکی پس از بازگشت به زمین
این کشف، دانشمندان برنامه تحقیقات انسانی ناسا را متعجب کرد، چرا که پیش از این، بررسی تلومرها به عنوان روشی برای محاسبه سن افراد در نظر گرفته میشد. در حال حاضر دانشمندان در حال پژوهش روی طولانی کردن تلومرها به عنوان روشی برای معکوس کردن روند کهن سالی و غلبه بر سرطان هستند.
در واقع دانشمندان هنوز دلیل افزایش طول تلومرهای اسکات کلی را نمیدانند. در نهایت اما به محض اینکه اسکات به زمین بازگشت تلومرها شروع به کوتاه شدن کردند. حتی این تغییر تا حدی پیش رفت که از میزان پیش از شروع مأموریت هم کوچکتر شدند. این اولین باری بود که طول تلومرها در فضانوردان اندازی گیری میشد.تغییر در ژنها
فعالیتهای ژنتیکی اسکات کلی در فضا با تغییراتی همراه بود. سلولهای او ژنهای خاص را با الگویی متفاوت با یک انسان روی زمین فعال یا غیر فعال میکردند. زمانی که به ایستگاه فضایی بین المللی رفت در حدود ۱۴۰۰ ژن شروع به رفتار متفاوتی کردند. دلیل این موضوع احتمالا تغییر در درخواستهای مرتبط با بدنش بود. اما بیشترین تغییر، بعدها در نیمه دوم سفرش و به خصوص برای ژنهای مرتبط با پاسخ سیستم ایمنی و آسیبهای DNA اتفاق افتاد. این موضوع میتواند در سفرهای فضایی آتی نگران کننده باشد چرا که در سفرهای طولانی احتمالا تغییرات در بدن اسکات هم بیشتر خواهد بود.
اما با به زمین بازگشتن اسکات هم این تغییرات متوقف نشدند. تنها مدت اندکی پس از اینکه بر زمین قدم گذاشت افزایش ورم شدیدی را تجربه کرد. به گفته میسن، بودن در فضا سخت است اما بازگشت به زمین سختتر است. با این حال در نهایت پس از ۶ ماه فعالیت ۹۱ درصد از ژنها که در طول سفر تغییر کرده بود به حالت طبیعی بازگشت.
آسیب DNA
اسکات کلی در طول اقامت خود در ایستگاه فضایی به میزان ۱۴۶میلی سیورتتابش یوننده را تجربه کرد که حدودا معادل با ۱۰ تا ۱۵ بار سی تی اسکن شکم است. محققان روی آسیبهای DNA ناشی از این تابشها تحقیق کردند و دریافتند که پیش از سفر، مایک و اسکات میزان مشابهی از یک نوع آسیب مرتبط با DNA و کروموزم داشتند. اما زمانی که اسکات به فضا رفت این آسیبها بیشتر شدند و ریسک ناپایداری ژنومی در او را افزایش دادند؛ موردی که با سرطان در ارتباط است.
به عقیده برخی محققان که در این پژوهش شرکت نداشتهاند این موضوع میتواند نگران کننده باشد و به طور کلی جهشهای این چنینی برای انسانها مضر است. در نهایت به نظر میرسد برای بررسی مخاطرات این موضوع، باید تحقیقات بیشتری انجام شود.
اسکات کلی (سمت راست) در کنار برادر دوفلوی خود
تغییر در میکروبهای معده از موارد دیگر بود. این تغییرات بعد از بازگشت به زمین به حالت اولیه بازگشت اما آسیب هایی در DNA و لنفوسیت تی (نوعی از سلولهای سیستم ایمنی بدن) باقی ماندند.سایر تغییرات
در کنار این موارد تغییراتی فیزیکی و روانی هم در اسکات کلی به وجود آمد. چشمهای او به دلیل افزایش میزان خون در پشت آنها و ضخیم شدن شبکیه، دوربینتر شد و مشکلات بینایی برایش پیش آمد. البته پیش از این هم میدانستیم که این موضوع در سفرهای فضایی کاملا شایع است.
ضخیمتر شدن سرخرگ کاروتید در اثر سفر فضایی هم میتواند نشانی از بیماریهای قلبی عروقی یا حتی خطر سکته در آینده اسکات کلی باشد.
تواناییهای شناختی اسکات پس از یک سال سر کردن در فضا کاهش یافته بود. در بررسیها، اسکات کلی موفق نشد به خوبی قبل از سفر و حتی به خوبی برادرش از پس آزمایشها بر آید. این آزمایشها شامل مواردی از جمله بررسی حافظه، دقت، شناخت احساسات و ریسک پذیری بود که به طور ویژه برای فضانوردان طراحی شده بود.
تستهای این چنینی با آزمایشهای عموم مردم متفاوت است چرا که آزمایشهای معمول به اندازه کافی برای فضانوردان مشکل نیست. این تغییر در تواناییها حتی تا ۶ ماه پس از بازگشت به زمین هم در اسکات باقی ماند. کارایی او به شدت پایین آمده بود اما هنوز به درجهای نرسیده بود که بتوان گفت به طور کلی از دست رفته است.
محققان دلیل این موضوع را نمیدانستند. شاید موضوع به تأثیر جاذبه زمین بر مغز بعد از حضور طولانی مدت در فضا مرتبط بود. شاید هم به بازنشستگی اسکات کلی و برنامه زمان بندی فشرده او بعد از فرود روی زمین مرتبط میشد. از آنجایی که این فضانورد تنها سوژهای بود که روی آن تحقیق شد، فعلا نمیتوان با قطعیت پاسخ این مسئله را داد.
در فضا به او واکسن آنفولانزا تزریق شد و بدنش واکنشی مشابه با زمانی که در زمین باشد از خود نشان داد. به عبارتی واکسن کارش را به خوبی انجام داد و نشان از این داشت که سیستم ایمنی بدنش همچنان به خوبی وظیفه خود را انجام میدهد. این آزمایش شواهدی را فراهم کرد که نشان میداد سیستم ایمنی بدن انسان در سفرهای فضایی تحت تأثیر قرار نمیگیرد.سخن پایانی
این تحقیق نقطه ضعف هایی هم داشت. از آنجایی که محققان تنها دو انسان دوقلوی همسان را بررسی کردهاند نمیتوان تمامی یافتهها را به تمامی فضانوردان تعمیم داد. علاوه بر این نمیتوان گفت که الزاما هر فضانورد تغییراتی که اسکات کلی در طول سفر یا بعدتر با آن مواجه شد را تجربه میکند. همچنین محققان هنوز اطمینان ندارند که این تغییرات در طولانی مدت چه اثری بر اسکات خواهند گذاشت.
با این حال به عقیده برخی محققان، این پژوهش جامعترین مطالعهای بوده که تاکنون روی یک فضانورد انجام شده است. در نهایت دانشمندان معتقدند که این آزمایشها مشخص میکند که چگونه بدن انسان میتواند خود را با عوارض سفرهای فضایی تطبیق دهد یا این عوارض در بدن فضانوردان بهبود پیدا کند. شکی نیست که در آینده باید تحقیقات بیشتر و جامعتری در این باره انجام شود تا پیش از فرستادن انسانها به مکانهای دورتر فضا از ریسکهای احتمالی سلامتی آنها اطمینان حاصل شود.
منبع: دیجیاتو