宇宙飛行士の脳が「浮遊」する現実：重力なき世界で起きること

NASA研究で判明した宇宙飛行士の脳の変化。重力のない環境で脳が頭蓋骨内で上方・後方に移動し、滞在期間が長いほど変化が大きくなることが明らかに。

地球では当たり前の「重力」がなくなったとき、人間の体に何が起こるのか。NASAの最新研究が、想像以上に深刻な変化を明らかにした。

宇宙飛行士の脳が、文字通り頭蓋骨の中で「浮遊」していたのだ。

重力という見えない支配者

地球上では、重力が常に私たちの体液と脳を地球の中心に向かって引っ張っている。この力は空気のように意識されることはないが、人体の基本的なバランスを保つ重要な役割を担っている。

脳、脳脊髄液、そして周囲の組織は通常の重力下で安定した均衡を保っている。しかし微小重力環境では、この均衡が崩れる。重力による下向きの力がなくなると、脳は頭蓋骨内で浮遊状態となり、周囲の軟組織や頭蓋骨自体からの様々な力を受けることになる。

研究チームは26人の宇宙飛行士を対象に、数週間から1年以上の異なる期間の宇宙滞在前後のMRIスキャンを分析した。従来の研究が脳全体の平均的な変化に注目していたのに対し、今回は脳を100以上の領域に分割し、それぞれの移動を詳細に追跡した。

結果は驚くべきものだった。宇宙飛行後、脳は一貫して上方と後方に移動していた。そして滞在期間が長いほど、その移動量は大きくなった。

国際宇宙ステーションで約1年間過ごした宇宙飛行士では、脳の上部付近の一部領域が2ミリメートル以上も上方に移動していた。一方、脳の他の部分はほとんど動いていなかった。

2ミリメートルという距離は小さく聞こえるかもしれない。しかし、頭蓋骨という限られた空間の中では、これは非常に意味のある変化だ。特に運動や感覚に関わる領域で最も大きな移動が見られた。

興味深いことに、脳の両側の構造は中央線に向かって移動した。つまり、左右の脳半球でそれぞれ反対方向に移動したのだ。この相反するパターンは、脳全体の平均を取ると相殺されてしまう。これが、これまでの研究でこの現象が見逃されていた理由だった。

幸い、これらの変化の多くは地球帰還後6か月で徐々に正常に戻った。ただし、後方への移動については回復が遅かった。重力は下向きに引っ張るが前向きには作用しないため、宇宙飛行による脳の位置への影響の一部は、他の影響よりも長く持続する可能性がある。

重要なのは、これらの脳の位置変化に関連して、宇宙飛行士たちが頭痛や脳の霧といった明らかな症状を経験していないことだ。感覚処理に関わる脳領域のより大きな位置移動が飛行後のバランス変化と相関していたが、乗組員は関連する症状を経験していなかった。

JAXA（宇宙航空研究開発機構）も参加するアルテミス計画では、より長期間の宇宙滞在が予定されている。日本人宇宙飛行士の月面滞在も現実味を帯びる中、こうした生理学的変化の理解は極めて重要だ。

日本の精密医療技術や画像診断技術は、宇宙医学分野でも重要な役割を果たせる可能性がある。キヤノンや富士フイルムなどの医療機器メーカーにとって、宇宙環境での医療診断技術は新たな市場機会となるかもしれない。