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  • 平民太空時代,航空醫療業正在悄悄發展

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    編者按:在私人太空旅行成為可能后,航空醫療業也得以更大規模地收集數據,從而取得進一步研究和發展。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——發射升空后,相關醫療研究人員如何收集宇航員的身體數據,從而解決許多尚不明確的問題。本文來自翻譯。

    多年來,醫生們一直在監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。醫生們希望從他們身上了解外星環境如何影響人體。

    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生變化。對科學家來說,這種變化意味著可以獲得更多關于人體適應太空的新數據。

    前不久發射的 Inspiration4 任務展示了醫學研究人員是如何從商業太空旅行中受益的。這四名機組人員都不是專業宇航員,他們在外太空期間將花大量的時間幫助推進這個領域的醫學研究。

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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。

    休斯頓貝勒醫學院空間健康轉化研究所 (TRISH) 執行主任多麗特·多諾維爾 (Dorit Donoviel) 說:“我們將(針對她)研究一些基礎性的內容。”這個研究所在 Inspiration4 飛行期間進行協調研究。

    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 并產生突變,而且失重的異常情況也會導致基因“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。

    賓夕法尼亞大學精神病學教授馬蒂亞斯·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。”

    但這類評估又不得不做。在太空這樣危險的環境下,小錯誤可以引發巨大的災難。“所以我們需要宇航員保持最佳狀態。人類特別不擅長自我評估他們的表現力,尤其是長期暴露在外的時候。你覺得你一直處在同一環境中,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速度和手眼協調能力。

    另一個測試是用來監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,且他們的反應傾向于消極。

    約翰霍普金斯醫學院教授馬克·J·謝爾哈默 (Mark J. Shelhamer) 正在收集有關太空飛行如何影響前庭系統的數據,尤其是保持人體平衡的內耳的影響。

    他研究宇航員發射前和返回地球后的狀態,用測量機來監測他們的行動姿勢。他說:“這種站起來的能力不僅僅取決于肌肉的力量,更取決于協調性。”

    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性的事了。” 謝爾哈默說。

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

    研究人員還想學習如何預測在太空中生病。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,即不同感官系統相互不匹配。”

    多諾維爾領導的組織 TRISH 建立了一個專門的數據庫來存儲研究結果,它不僅按照醫療信息相關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,來比較不同的數據。

    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 索要數據,那通常是不太可能獲得數據的。

    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。這些數據可能可以用以解釋一些宇航員經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。誰為無法預測宇航員是否會在太空生病,他們當然都有可能生病,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險的。”

    譯者:Michiko