米航空宇宙局（NASA）は8日、国際宇宙ステーション（ISS）に滞在していた宇宙飛行士4人が、乗員1人の健康問題により予定された任務を前倒しして地球へ帰還すると明らかにした。ISSが2000年から常時運用されて以降、医療上の事由で「早期帰還」が公式に決まったのは初めてである。宇宙環境が人体に与える負荷があらためて注目されている。
宇宙で過ごす時間が人体に影響を与えることは広く知られている。骨や筋肉が弱くなったり、体液が上方に偏る現象などが代表例である.
米フロリダ大学の研究チームは13日、宇宙飛行後に頭蓋骨内で脳の位置が変わり、傾く変化が現れたという研究結果を米国科学アカデミー紀要（PNAS）に発表した。
最近、月探査や火星有人任務のように宇宙滞在期間が長期化する計画が増え、宇宙環境が人体、とりわけ脳と神経系に及ぼす影響を正確に把握することの重要性が高まっている。
研究チームは宇宙飛行を終えた宇宙飛行士15人を対象に、飛行の前後で磁気共鳴画像（MRI）を撮影して脳の位置と形態の変化を分析した。これに他の宇宙飛行士11人の既存MRI資料、さらに無重力環境を模擬するため頭部を下方に傾けて実験する「ベッドレスト」参加者24人のデータも加えて比較した。
分析の結果、宇宙飛行やベッドレストの後には、脳全体が頭蓋骨内で後方および上方へ移動し、全体として脳が上に持ち上がる方向へ傾いた。顔の方向から後頭部の方向へ、そして頭頂方向へ脳の中心が移ったということだ。
研究チームは、脳の計130の領域がどの程度動いたかを座標軸で評価し、前後方向の変化が顕著な領域が107、上下方向の変化が顕著な領域が88であると明らかにした。
ただし、宇宙飛行士グループとベッドレストグループでは変化の様相が異なった。宇宙飛行士の脳は相対的に上方への移動が大きく、ベッドレスト実験の参加者は後方へ押しやられる変化が相対的に目立った。
つまり、地上で最も広く用いられるベッドレストに基づく無重力模擬実験は、宇宙で実際に経験する変化の全体をそのまま再現できない可能性があるという意味である。研究チームも「宇宙飛行士に見られた脳形態の変化の一部は、ベッドレストグループでは見られなかった」と分析した。
今回観察された変化が、単に画像上の違いにとどまらない可能性も示された。身体の位置や動きを感じる感覚機能に関連する脳領域が大きく移動するほど、宇宙飛行後の平衡感覚の低下が大きい傾向が観察されたためである。
実際、宇宙で過ごした後に地球へ戻ると重力環境が急変し、めまい、姿勢の不安定、平衡の問題を経験するとされる。今回の研究は、その現象と脳の微細な位置変化が併発し得るとの手がかりを示した格好だ。
研究チームは「今回の研究は微小重力が脳解剖に与える影響をより正確に理解するうえで有用な資料だ」とし、「長期宇宙探査時代に備え、飛行期間・回数に応じた変化、そして平衡低下を軽減する訓練・対策が実際に有効かどうかまで、追加研究が必要である」と述べた。
参考資料
PNAS（2026）、DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2505682122