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太空旅行和探索在未來必將變得更加普遍，宇航員在執(zhí)行任務期間肯定會在太空中花費更多時間。到目前為止，已經確定長時間暴露在太空環(huán)境的惡劣條件下對身心有害。除了骨骼和肌肉問題、心血管并發(fā)癥和免疫系統(tǒng)功能障礙外，在太空中停留時間過長還會導致宇航員抑郁。

宇航員將在密閉的宇宙飛船中數(shù)月。他們將需要適應一個非常具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境，在那里他們將與世隔絕，面臨繁重的工作量，遠離朋友和家人，無法呼吸新鮮空氣，甚至無法吃新鮮食物。由于缺乏自然光，他們可能會遇到睡眠問題，以及焦慮問題或抑郁癥。還有更多; 除了這些問題之外，微重力、輻射或二氧化碳等因素也可能削弱他們的神經行為和表現(xiàn)。

除了孤獨和無聊之外，長時間的太空旅行還會擾亂宇航員的正常睡眠和陽光周期——在國際空間站上，宇航員每 24 小時會看到16次日出和日落。經常失眠的人往往難以集中注意力和做出決定。

然而，導致這種情況的潛在生物學機制仍不清楚。

為了解決這一問題，由中國北京理工大學科學家團隊以大鼠為動物模型進行了一項研究。與之前主要關注模擬微重力影響的研究不同，研究人員將老鼠暴露在極端復雜的太空環(huán)境中。這包括微重力、噪音、隔離和通過短光/暗周期改變晝夜節(jié)律的組合。通過這種方式，科學家們確保隨后的行為實驗和蛋白質表達分析更準確地反映了長時間停留在太空環(huán)境中可能對宇航員產生的影響。該研究是2021 年 5 月 27 日在線發(fā)表在Space: Science & Technology上。

首先，為了確認接受模擬復雜空間環(huán)境（SCSE）的大鼠是否有抑郁癥，研究小組進行了三個不同的實驗：蔗糖偏好測試、強迫游泳測試和曠場測試。這些分別用于量化食欲不振、絕望和動力不足。正如預期的那樣，測試分數(shù)共同表明暴露于 SCSE 的大鼠有抑郁樣行為，但對照組沒有。

然后，科學家們直接深入研究了問題的實質。在無痛處死動物后，他們從海馬體中采集組織樣本，海馬體是大腦的主要組成部分，極易受到長期壓力的影響，并與抑郁癥有關。該團隊進行了兩種基于質譜的技術——定量蛋白質組學和多反應監(jiān)測——以創(chuàng)建與對照組相比在 SCSE 大鼠中不同表達的細胞膜蛋白的準確譜。

這些分析的結果為了解暴露于太空環(huán)境會影響哪些蛋白質和生物功能提供了很多見解?！翱茖W家發(fā)現(xiàn)，在 SCSE 下，神經系統(tǒng)的發(fā)育可能會受到干擾，尤其是突觸的形成和神經元的再生，”研究人員解釋說，“此外，我們發(fā)現(xiàn)了參與突觸傳遞和突觸小泡運輸?shù)牡鞍咨险{?！?/p>

總體而言，這項研究將成為未來開發(fā)針對宇航員的預防藥物和措施的關鍵，正如研究人員總結的那樣，“我們鑒定的差異表達蛋白將作為未來研究的生物標志物，并可能為制定策略提供有用的線索在執(zhí)行任務期間保持宇航員的身心健康。 ”希望科學能夠讓我們找到防止太空旅行對宇航員身心造成傷害的方法。

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