太空旅行和探索在未来必将变得更加普遍，宇航员在执行任务期间肯定会在太空中花费更多时间。到目前为止，已经确定长时间暴露在太空环境的恶劣条件下对身心有害。除了骨骼和肌肉问题、心血管并发症和免疫系统功能障碍外，在太空中停留时间过长还会导致宇航员抑郁。

宇航员将在密闭的宇宙飞船中数月。他们将需要适应一个非常具有挑战性的环境，在那里他们将与世隔绝，面临繁重的工作量，远离朋友和家人，无法呼吸新鲜空气，甚至无法吃新鲜食物。由于缺乏自然光，他们可能会遇到睡眠问题，以及焦虑问题或抑郁症。还有更多; 除了这些问题之外，微重力、辐射或二氧化碳等因素也可能削弱他们的神经行为和表现。

除了孤独和无聊之外，长时间的太空旅行还会扰乱宇航员的正常睡眠和阳光周期——在国际空间站上，宇航员每 24 小时会看到16次日出和日落。经常失眠的人往往难以集中注意力和做出决定。

然而，导致这种情况的潜在生物学机制仍不清楚。

为了解决这一问题，由中国北京理工大学科学家团队以大鼠为动物模型进行了一项研究。与之前主要关注模拟微重力影响的研究不同，研究人员将老鼠暴露在极端复杂的太空环境中。这包括微重力、噪音、隔离和通过短光/暗周期改变昼夜节律的组合。通过这种方式，科学家们确保随后的行为实验和蛋白质表达分析更准确地反映了长时间停留在太空环境中可能对宇航员产生的影响。该研究是2021 年 5 月 27 日在线发表在Space: Science & Technology上。

首先，为了确认接受模拟复杂空间环境（SCSE）的大鼠是否有抑郁症，研究小组进行了三个不同的实验：蔗糖偏好测试、强迫游泳测试和旷场测试。这些分别用于量化食欲不振、绝望和动力不足。正如预期的那样，测试分数共同表明暴露于 SCSE 的大鼠有抑郁样行为，但对照组没有。

然后，科学家们直接深入研究了问题的实质。在无痛处死动物后，他们从海马体中采集组织样本，海马体是大脑的主要组成部分，极易受到长期压力的影响，并与抑郁症有关。该团队进行了两种基于质谱的技术——定量蛋白质组学和多反应监测——以创建与对照组相比在 SCSE 大鼠中不同表达的细胞膜蛋白的准确谱。

这些分析的结果为了解暴露于太空环境会影响哪些蛋白质和生物功能提供了很多见解。“科学家发现，在 SCSE 下，神经系统的发育可能会受到干扰，尤其是突触的形成和神经元的再生，”研究人员解释说，“此外，我们发现了参与突触传递和突触小泡运输的蛋白上调。”

总体而言，这项研究将成为未来开发针对宇航员的预防药物和措施的关键，正如研究人员总结的那样，“我们鉴定的差异表达蛋白将作为未来研究的生物标志物，并可能为制定策略提供有用的线索在执行任务期间保持宇航员的身心健康。 ”希望科学能够让我们找到防止太空旅行对宇航员身心造成伤害的方法。

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