우리는 우주 여행 시대에 살고 있다.

 

 

 

 

어릴 적 꿈꿔오던 우주 비행 시대가 열리고 있다. 하지만, 지구와 다른 환경의 우주에서 인간은 정말로 안전하게 생존할 수 있을까?

 

장시간 우주 비행을 하는 동안 뇌의 변화

지난 몇 년 동안, 과학자들은 사람들의 뇌가 우주에서 몇 달 이상을 보낸 후에 변한다는 연구 결과를 발표했다. 이러한 연구는 우주 비행사들이 오랜 임무 후에 지구로 돌아올 때 시력 문제와 부어오른 시신경과 같은 문제들을 경험했기 때문에 시작되었다. 연구원들은 이제 우주로의 이러한 장기간의 여행이 뇌를 손상시키는지 궁금해하고 있다. 다섯 명의 남성 우주 비행사를 대상으로 한 새로운 연구에서, 연구원들은 어떤 종류의 머리 외상이나 뇌 질환을 가진 사람들에게도 종종 나타나는 혈액 속의 다른 단백질의 수치를 조사했다. 그들은 평균적으로 우주 비행사들이 임무 후 3주 동안 이전보다 더 높은 수준의 단백질을 가지고 있다는 것을 발견했다. 이러한 변화가 임상적으로 중요한지를 결정하기 위해 더 많은 연구가 필요하지만, 새로운 논문이 우리가 더 많이 해야 할 테스트 유형의 예시일 것이다.

 

장기 우주여행이 인간에게 미치는 영향

20년 이상 동안, 인간은 지구 상공 200마일 이상 궤도를 도는 국제 우주정거장을 방문해왔다. 일반적인 여행은 약 6개월 정도 지속된다. 우주정거장은 지구 주위에 자유낙하에 있어서, 우주정거장에 있는 사람들은 거의 무중력 상태를 경험한다. 이러한 "미세 중력"은 근육의 손실과 골밀도를 포함하여 우주 비행을 하는 동안 인체가 경험할 수 있는 많은 변화의 주요 원인이라고 생각된다. 지난 몇 년 동안, 뇌 이미징은 뉴런의 세포체를 포함하고 있는 회백질 부피의 감소와 뇌척수액의 증가도 밝혀냈다. 우주 비행이 뇌에 미치는 영향을 연구하기 위해 이미징을 사용하는 연구는 국제 우주정거장에서 오랜 임무를 수행해 온 일부 사람들의 뇌가 머리 위로 올라가고 뇌척수액이 뇌 아래쪽과 중앙에서 더 많은 공간을 차지한다는 결과를 밝혀냈다. 하지만. 연구원들은 이러한 뇌의 변화가 사람들의 건강과 인식에 어떤 의미를 가질지 알지 못한다.

 

뇌 손상의 징후가 있는지 혈액 검사 중

뇌 손상의 증거를 찾기 위해, 약 6개월간의 우주 정거장 여행 전과 후에 다섯 명의 남성 우주 비행사들의 혈액에서 다섯 가지 다른 단백질의 수치를 측정했다. 이 단백질들은 "뇌를 열지 않고도 뇌의 상태에 대해 말할 수 있는 생체지표이다. 생체지표를 연구하는 데 가장 좋은 액체는 뇌와 척수에 있는 뇌척수액이지만 이를 접근하려면 침습적인 척수액이 필요하다. 그렇기 때문에 혈액을 채취하는 것이 훨씬 더 쉬우며, 혈액은 뇌 건강을 검사하는 데 두 번째로 좋은 생물학적 유체이다. 이번 연구의 바이오마커가 신경 변성이나 외상성 손상으로 인한 손상 정도를 간접적으로 평가하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 신경섬유 광사슬은 뉴런의 축삭을 유지하는 구조 단백질로, 다른 뉴런으로 신호를 전달한다. 건강한 사람에게는 혈액 속의 구조 단백질을 많이 검출해서는 안 된다. 하지만 만약 누군가가 신경퇴행성 질환을 가지고 있다면, 그 단백질은 뉴런에서 빠져나와 혈류로 들어갈 수 있다.

 

결과 해석

연구원들은 발사 20일 전에 5개의 단백질을 측정했고 5명의 우주 비행사들에 대한 각 단백질의 평균 수준을 계산했다. 그리고 나서 그들은 이것을 우주비행사들이 지구로 돌아온 후 하루, 일주일, 그리고 20일에서 25일 후의 평균 수준과 비교했다. 그 중 두 단백질은 임무 후 하루와 일주일 후에 모두 수치가 상승했다. 이러한 수준은 다음 2주 동안 떨어졌지만, 임무 이전부터 우주 비행사들의 기준 수준보다 높게 유지되었다. 세 번째 단백질은 복귀 후 첫 주에 크게 증가하지 않았고 3주 후에 기준치 아래로 떨어졌으므로 잠재적인 뇌 손상을 나타내지 않았다. 마지막 두 단백질의 경우, 우주비행사들이 돌아온 후에 떨어졌는데, 이것은 때때로 신경 퇴행성 질환을 가진 사람들에게서 나타나는 추세이다. 일부 수준은 전체 3주 동안 높아지지 않았고, 연구 결과를 통해 극미 중력에 결과로 뇌손상이 진실임을 입증했다. 하지만 이런 효과의 심각성은 여전히 불확실하다.