حفظ بینایی فضانوردان با خوابیدن در کیسه خواب مکنده!
به گزارش گروه هوش مصنوعی محققان دانشگاه تگزاس می گویند کیسه خواب ابداعی آنها می تواند به حفظ قدرت بینایی فضانوردان در فضا کمک نماید.
به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، هنگامی که فضانوردان برای مدت طولانی در فضا می مانند، اغلب مبتلا به اختلال بینایی می شوند که بعنوان "سندرم عصبی چشمی در رابطه با پرواز فضایی"(SANS) شناخته می شود. دانشمندان حالا در تلاش هستند تا از راه یک کیسه خواب آزمایشی مهر و موم شده با فضای خلاء از این اتفاق جلوگیری نمایند.
در اینجا روی زمین، جریان خون و مایع نخاعی در سر ما در حالیکه شب ها روی تخت دراز کشیده ایم، طبیعی است. وقتی بامداد از رختخواب بیرون می آییم و می ایستیم، نیروی جاذبه سبب می شود که مایع اضافی به پایین بدن ما برگردد، ازاین رو همه چیز همانطور که باید، پیش می رود.
با این وجود، در محیط گرانش صفر فضا، این مایعات اضافی هیچگاه از سر خارج نمی گردد. این مایع به صورت مداوم به پشت چشم فشار وارد می نماید و وضعیتی را به وجود می آورد که به مرور زمان می تواند سبب صاف شدن کره چشم و تورم اعصاب بینایی شود. این مشکل اغلب منجر به اختلالات بینایی مانند نزدیک بینی در فضانوردان می شود.
این مشکل معمولا زمانی حل می شود که فضانوردان برای مدتی به زمین بازگردند. باآنکه زمانی که آنها در فضا هستند، این مشکل امکان دارد در انجام برخی وظایف وابسته به بینایی اختلال ایجاد نماید. علاوه بر این، اعتقاد بر این است که "سندرم عصبی چشمی در رابطه با پرواز فضایی" امکان دارد بر عملکرد مغز هم تاثیر بگذارد و بعلاوه می تواند منجر به مشکلات قلبی شود. اینجاست که کیسه خواب با تکنولوژی جدید وارد می شود.
این کیسه خواب که توسط دکتر "بنجامین لوین" و همکارانش در مرکز پزشکی جنوب غربی دانشگاه تگزاس توسعه داده شده است، شامل یک کیسه خواب هوابندی شده و غیر قابل نفوذ هوا با یک قاب سفت و سخت و یک درزبند در بالا است که دور کمر کاربر را به خوبی می پوشاند. هنگامی که قسمت تحتانی بدن شخص داخل این دستگاه قرار می گیرد، هوا از کیسه خواب خارج می شود و شرایط خلاء ایجاد می شود. ایده این است که این کیسه خواب مکنده، مایعات اضافی بوجود آمده هنگام خواب را از سر کاربر دور کرده و به قسمت پایین بدن او بکشد و اساساً فشار را از چشمان وی در هنگام خواب دور کند.
در آزمایش این فناوری، ۱۰ داوطلب در مجموع ۶ روز را در وضعیت طاق باز (دراز کشیده به پشت) سپری کردند. از آنجاییکه آنها هیچگاه نایستادند، همانطور که در فضا اتفاق می افتد، مایعات توانست درون سرشان جمع شوند.
در سه روز از این ۶ روز، داوطلبان به آسانی تمام شبانه روز را روی تخت دراز کشیدند. اما برای سه روز دیگر، هر شب ۸ ساعت را در این کیسه خواب سپری کردند. هنگامی که چشمان آنها متعاقباً از راه "مقطع نگاری همدوسی اپتیکی"(OCT) مورد بررسی قرار گرفت، مشخص شد که بخشی از چشم که به "مشیمیه" مشهور است، در طول دوره ی استفاده از کیسه خواب به میزان قابل توجهی کمتر متورم شده است.
"مقطع نگاری همدوسی اپتیکی" نوعی روش مقطع نگاری یا توموگرافی در پزشکی است. از قرن هجدهم میلادی به بعد، میکروسکوپ تا دستگاههای تصویربرداری مانند اشعه ایکس و MRI، ابزارهای ضروری در بخش پزشکی و زیست شناسی بوده اند. اما دستگاههای مقطع نگاری مشکلاتی از قبیل قیمت بالا، تهاجمی بودن و وضوح پایین داشتند. ازاین رو به منظور از بین بردن این مشکلات، خیلی از محققان با پیشرفت های اخیر در زمینه تصویربرداری پزشکی، دستگاه OCT را معرفی کردند.
تکنیک تصویربرداری OCT برای اولین بار در سال ۱۹۹۱ ارائه شد. این فناوری می تواند تصویربرداری های مقطعی از ساختمان میکروسکوپی بافت های زیستی انجام دهد. همینطور دارای وضوحی در مقیاس میکرومتر است. در این روش، مشابه با تصویربرداری اولتراسوند، شماری از اسکن های مقطعی یا اسکن های خطی با هم، تصاویر مقطعی را به وجود می آورند. انرژی نور برای تصویربرداری با دستگاه OCT به جای سیگنال صوتی مورد استفاده قرار می گیرد و تشکیل تصویر، بستگی به خصوصیت های نوری ساختار بافت ها دارد. به دلیل سرعت بالای نور، اندازه گیری مستقیم از تأخیر سیگنال اکو ممکن نیست. به همین علت، سیستم های OCT بر مبنای تداخل سنجی همدوسی ضعیف (Low-coherence interferometry) کار می کنند که این امر یا توسط دیودهای فوق درخششی (Superluminescent diode) یا با لیزرهای فمتو-ثانیه ای (که پالس هایی بسیار کوتاه دارند) انجام پذیر است.
سیستم های OCT همچون در چشم پزشکی (به صورت غیرتهاجمی) و تشخیص بیماری های قلبی (به صورت تهاجمی) کاربرد دارند.
مشیمیه هم به لایه رگی چشم که بین صلبیه و شبکیه قرار دارد، می گویند. مشیمیه یکی از لایه های ساختمان چشم است که رنگ دانه دار و حاوی مویرگ های فراوانی است که تغذیه عنبیه و سلول های گیرنده نور شبکیه را بر عهده دارد. مشیمیه در جلوی چشم بخش رنگین آن یعنی عنبیه را به وجود می آورد.
مشیمیه یک ورقه نازک و پُررگ است که عقب لایه عروقی را تشکیل می دهد. پوشش آن بسیار پررگ است که دارای یک بافت همبند سست در میان عروق خونی اش است. ملانوسیت های فراوانی در این لایه وجود دارند که رنگ سیاه مشخصه این لایه، به علت وجود همین سلول هاست.
مشیمیه از جلو تا جسم مژگانی و در عقب تا عصب بینایی امتداد دارد. مشیمیه از داخل به غشاء بروک و از خارج با واسطه فضای فوق مشیمیه ای به صلبیه محدود می شود. رگ های آن از خارج به داخل باریک تر می شوند و در سمت داخل، صفحه "کوریوکاپیلاریس" را می سازند. تخلیه سیاهرگی مشیمیه توسط چهار سیاهرگ حلقه ای انجام می شود. همینطور تغذیه بخش خارجی شبکیه به عهده مشیمیه است.
در فضا رسیدن به وضعیتی مناسب برای خوابیدن، کار ساده ای نیست. عدم وجود نیروی جاذبه سبب می شود که تختخواب مناسبی وجود نداشته نباشد و در نتیجه عضلات بدن نتواند به صورت راحت و افتاده قرار گیرد. نبود نیروی گرانش همینطور سبب می شود وقتی چشم ها بسته شد، محل خوابیدن فرد مشخص نباشد. بدن در این حالت، در هوا به شکل شناور و یا معلق قرار می گیرد و هر آن امکان دارد به صورت ناخودآگاه و ناخواسته با در و دیوار سفینه برخورد کند. فرد در روی زمین می تواند بدن و یا هر یک از اعضا بدن خویش را در خواب به سادگی حرکت دهد و هر زمان که روکش ها(لحاف، پتو یا هر چیز دیگری که در موقع خواب روی بدن قرار گیرد) کنار رود، کمبود آن حس می شود. استفاده از فشار ملایم در طول بدن، حالت آرام بخشی را در خواب به وجود می آورد. این حالت بدن در فضا، اهمیت خاصی دارد. فضانوردان اغلب خویش را به در و دیوار می بندند، یا این که در گوشه ای چمباتمه می زنند، تا حالت آرام بخشی را برای خود به وجود آورند.
ضرورت ایجاد شرایطی نظیر زمین، برای خواب فضانوردان، در سال ۱۹۸۳ راه را برای طراحی و ساخت نخستین کیسه خواب فضایی گشود. فکر اصلی در ساخت کیسه خواب، بر این پایه بود که کیسه بتواند فشار فنر مانندی را در طول بدن و اعضا آن، با عنایت به تنگی جا و ایمنی، در مدار زمین به وجود آورد. نخستین طرح ها بر اساس ساخت تشک های بادی بود.
حالا امید است که بعد از انجام مطالعات بیشتر، تکنولوژی جدید این کیسه خواب در نهایت برای اطمینان از سلامتی فضانوردان مورد استفاده قرار گیرد.
"لوین" می گوید: این شاید یکی از حیاتی ترین مسائل پزشکی باشد که در دهه گذشته برای برنامه فضایی کشف شده است. من از داوطلبانی که به ما کمک می کنند تا این مشکل را حل نماییم، سپاسگزارم.
مقاله ای در مورد این تحقیق اخیرا در مجله JAMA Ophthalmology انتشار یافته است.
منبع: iagrp.ir
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب