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平民太空時代,航空醫(yī)療業(yè)正在悄悄發(fā)展 2021-12-08 16:58:34  來源:36氪

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編者按:在私人太空旅行成為可能后,航空醫(yī)療業(yè)也得以更大規(guī)模地收集數(shù)據(jù),從而取得進一步研究和發(fā)展。在這篇文章中,作者講述了前一段時間 Inspiration4——被媒體稱為“平民宇航員團隊”駕駛的火箭——發(fā)射升空后,相關(guān)醫(yī)療研究人員如何收集宇航員的身體數(shù)據(jù),從而解決許多尚不明確的問題。本文來自翻譯。

多年來,醫(yī)生們一直在監(jiān)測美國國家航空航天局 (NASA) 的宇航員的身體,而后者多多少少也接受了自己是“試驗品”這件事。醫(yī)生們希望從他們身上了解外星環(huán)境如何影響人體。

但宇航員在全人類中只占很小的一部分。最開始,他們都是從身體健康的白人軍事飛行員中挑選出來的。后來,這個標準和范圍逐步擴大,但是對身體一直有著硬性標準。

現(xiàn)在,隨著私人太空飛行的案例越來越多,上述的情況可能會發(fā)生變化。對科學(xué)家來說,這種變化意味著可以獲得更多關(guān)于人體適應(yīng)太空的新數(shù)據(jù)。

前不久發(fā)射的 Inspiration4 任務(wù)展示了醫(yī)學(xué)研究人員是如何從商業(yè)太空旅行中受益的。這四名機組人員都不是專業(yè)宇航員,他們在外太空期間將花大量的時間幫助推進這個領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)研究。

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其中一名乘客海莉·阿爾索 (Hayley Arceneaux) 就是個例子。她今年29歲,比一般的機組人員都要年輕,是一名癌癥幸存者。她將成為第一個在太空安裝假肢的人——這個金屬棒是在她左腿切除腫瘤后植入的。

休斯頓貝勒醫(yī)學(xué)院空間健康轉(zhuǎn)化研究所 (TRISH) 執(zhí)行主任多麗特·多諾維爾 (Dorit Donoviel) 說:“我們將(針對她)研究一些基礎(chǔ)性的內(nèi)容。”這個研究所在 Inspiration4 飛行期間進行協(xié)調(diào)研究。

目前的研究都表明,在沒有重力的情況下,液體會在體內(nèi)向上移動——也就是說,頭部會變得腫脹,而腿部會萎縮。缺乏重力也會使骨骼更加脆弱。太空中的輻射不僅會撞擊 DNA 并產(chǎn)生突變,而且失重的異常情況也會導(dǎo)致基因“閉合”或“開啟”。而上述改變究竟有何影響,目前尚不清楚。

Inspiration4 上的機組人員每天將接受 10 項最初只為 NASA 宇航員準備的心理測試,完成測試需要20分鐘。

賓夕法尼亞大學(xué)精神病學(xué)教授馬蒂亞斯·巴斯納 (Dr. Mathias Basner) 博士是這一試驗的首席研究員,他說:“這類實驗要精簡,因為宇航員討厭做這些事?!?/p>

但這類評估又不得不做。在太空這樣危險的環(huán)境下,小錯誤可以引發(fā)巨大的災(zāi)難。“所以我們需要宇航員保持最佳狀態(tài)。人類特別不擅長自我評估他們的表現(xiàn)力,尤其是長期暴露在外的時候。你覺得你一直處在同一環(huán)境中,你認為自己會沒事的,但事實并非如此。”

其中一個測試是點擊出現(xiàn)在屏幕上的正方形。這個正方形會變換位置,且越來越小。這個測試反映了宇航員的反應(yīng)速度和手眼協(xié)調(diào)能力。

另一個測試是用來監(jiān)測宇航員的警惕性的。首先,他必須盯著屏幕上的一個盒子,這時候一個秒表會突然從盒子里彈出,宇航員必須迅速點擊按鈕。據(jù)說這項測試可以靈敏地檢查睡眠程度。

還有一項測試是用來檢測識別他人情緒的能力。測試里會出現(xiàn)20張各種情緒的面孔——快樂、悲傷、憤怒、恐懼或沒有表達任何情緒。結(jié)果表明,在外太空期間雖然身體受到影響,但是宇航員還是能識別大部分情緒。不過他們要花更長的時間來識別,且他們的反應(yīng)傾向于消極。

約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院教授馬克·J·謝爾哈默 (Mark J. Shelhamer) 正在收集有關(guān)太空飛行如何影響前庭系統(tǒng)的數(shù)據(jù),尤其是保持人體平衡的內(nèi)耳的影響。

他研究宇航員發(fā)射前和返回地球后的狀態(tài),用測量機來監(jiān)測他們的行動姿勢。他說:“這種站起來的能力不僅僅取決于肌肉的力量,更取決于協(xié)調(diào)性?!?/p>

Inspiration4 的機組人員會將平板電腦放在胸前,雙腳并攏,閉上眼睛。平板電腦中的加速器將檢測他們站立時的搖擺程度。“這在地球上并不難做到,但是在外太空呆了一段時間后,這就變成了具有挑戰(zhàn)性的事了。” 謝爾哈默說。

謝爾哈默還設(shè)計了一個可以用平板進行的測試,以研究失重是否會導(dǎo)致眼睛“錯位”。這可能會暗示大腦變得混亂,破壞平衡感。

研究人員還想學(xué)習(xí)如何預(yù)測在太空中生病。令人驚訝的是,那些在地球上暈車暈船的人,那些在車途汽車旅行中不舒服的人,他們卻不一定會在外太空中有相同的癥狀。馬克·J·謝爾哈默說:“我們想不通。因為我們本以為這些癥狀(指生病和暈車暈船)會是一種相同的機制,即不同感官系統(tǒng)相互不匹配。”

多諾維爾領(lǐng)導(dǎo)的組織 TRISH 建立了一個專門的數(shù)據(jù)庫來存儲研究結(jié)果,它不僅按照醫(yī)療信息相關(guān)法律來保護太空旅行者的隱私,而且還允許研究人員就單個宇航員的研究,來比較不同的數(shù)據(jù)。

例如,謝爾哈默可能想知道某個人在太空旅行之后是否會喪失平衡感,巴斯納則想知道太空旅行會不會降低這位宇航員的認知水平。如果只是向 NASA 索要數(shù)據(jù),那通常是不太可能獲得數(shù)據(jù)的。

此外,Inspiration4 的機組人員戴著 Apple Watch,可以測量他們的心跳和氧氣水平。他們還將測試超聲波裝備,用以檢測他們在太空中身體水分的流動情況。這些數(shù)據(jù)可能可以用以解釋一些宇航員經(jīng)歷的眼球擠壓及視力變化問題。

這些研究取決于 Inspiration4 船員在旅途中的狀態(tài)。誰為無法預(yù)測宇航員是否會在太空生病,他們當(dāng)然都有可能生病,隨之而來的就是實驗的停滯。

多諾維爾說:“我擔(dān)心他們無法享受在外太空的時光。他們可能無法完成我們要求去做的實驗。所以這一些都是要冒風(fēng)險的?!?/p>

譯者:Michiko

關(guān)鍵詞: 平民 太空 航空

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