भारतीय-अमेरिकन वैज्ञानिक ब्रिंडा के. राणा नासाच्या लँडमार्क ट्विन अभ्यासातील 10 मुख्य तपासनीसांपैकी एक होते, ज्याने स्कॉटने आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानक (आयएसएस) जहाजात एक वर्ष घालवल्यानंतर स्कॉट आणि मार्क केली यांनी समान जुळ्या अंतराळवीरांच्या स्कॉट आणि मार्क केलीचे मूल्यांकन केले.

बझला दिलेल्या एका विशेष मुलाखतीत, राणा अंतराळात अंतराळवीरांनी केलेल्या सखोल शारीरिक बदल -आणि त्यांनी मानवतेला दिलेल्या उल्लेखनीय योगदानाविषयी चर्चा केली.

प्रश्नः आयएसएसमध्ये असलेल्या त्याच्या वर्षभराच्या मिशन दरम्यान आपण स्कॉट केलीमध्ये पाहिलेल्या सर्वात महत्त्वपूर्ण शारीरिक आणि आण्विक बदलांचे वर्णन करू शकता? तसेच, आपण या अभ्यासासाठी किती काळ तयारी केली? तो एका वर्षासाठी अंतराळात राहिला असल्याने, मी कल्पना करतो की आपली तयारी आगाऊ सुरू झाली असावी.

एक: पूर्णपणे. मी स्वतः अभ्यास आणि आमच्या तयारीच्या टाइमलाइनसह प्रारंभ करू.

स्कॉट केली यांनी मार्च २०१ in मध्ये सुरू केली, परंतु आमच्या तयारी २०१ 2013 च्या सुरुवातीस सुरू झाली. आम्हाला सर्व संशोधन प्रोटोकॉलच्या वेळेच्या अगोदर विकसित आणि समन्वय साधावा लागला. आमच्यापैकी 10 जण नासा ट्विन्स अभ्यासावर मुख्य तपासनीस म्हणून काम करत होते आणि मी त्यापैकी एक होतो. आपल्यापैकी बर्‍याच जणांना यापूर्वी कधीच भेटले नव्हते, म्हणून आम्हाला आमचे प्रोटोकॉल संरेखित करण्यासाठी जवळून सहकार्य करावे लागले आणि अंतराळात गोळा केलेले जैविक नमुने कसे सामायिक करावे हे शोधून काढले.

पृथ्वीवर, आमच्या संशोधनासाठी आपल्याकडे पुष्कळ प्रमाणात – 10 सीसी रक्ताचे प्रमाण असण्याची सवय आहे. तथापि, अंतराळात, रक्ताचे प्रमाण कमी होते आणि एकूण उपलब्ध नमुना खूप मर्यादित आहे. म्हणून आम्हाला आमच्या प्रोटोकॉलशी जुळवून घ्यावे लागले जे बरेच लहान खंडांसह कार्य करण्यासाठी – काही वेळा एकाधिक संशोधन कार्यसंघांमध्ये सामायिक केलेले फक्त एक नमुना. यासाठी विस्तृत नियोजन आणि समन्वय आवश्यक आहे आणि आमच्या तयारीचा हा एक प्रमुख भाग होता.

प्रश्न: आणि स्कॉट केलीमध्ये पाळल्या गेलेल्या शारीरिक बदलांचे काय?

एक: अवकाशात शारीरिक रूपांतर काही काळ नासाशी ओळखले जाते. तीव्र आणि दीर्घकालीन प्रभाव आहेत. मायक्रोग्राव्हिटीमधील सर्वात त्वरित बदलांपैकी एक म्हणजे फ्लुइड शिफ्ट. पृथ्वीवर, गुरुत्वाकर्षण आपल्या पायाकडे द्रव खेचते आणि आपल्या शरीरात त्याचा प्रतिकार करण्यासाठी विकसित झाले आहे. अंतराळात, गुरुत्वाकर्षण अनुपस्थित आहे, परंतु शरीर खाली आणण्यासाठी कोणत्याही गुरुत्वाकर्षणाच्या पुलशिवाय शरीर वरच्या दिशेने पंप करण्याचा प्रयत्न करीत आहे. यामुळे वरच्या शरीरात द्रव जमा होण्यास कारणीभूत ठरते, ज्यामुळे पफी चेहरे, डोकेदुखी आणि काही प्रकरणांमध्ये दृष्टी समस्या उद्भवतात.

प्रश्नः हा एक जुळी अभ्यास असल्याने, आपण स्कॉटची तुलना पृथ्वीवर राहिलेल्या त्याचा भाऊ मार्कशी करत होता?

एक: होय, नक्की. ज्ञात शारीरिक बदलांसह आण्विक आणि सेल्युलर रुपांतरणांकडे पाहणारा हा पहिला समाकलित अभ्यास होता. ती कादंबरी पैलू होती.

आम्ही जनुक अभिव्यक्ती आणि इतर जैविक मार्करचा मागोवा घेण्यासाठी प्रथिने, आरएनए आणि डीएनएमधील बदलांची तपासणी केली. त्याच्या जुळ्या चिन्हाच्या तुलनेत स्कॉटमधील जनुक अभिव्यक्तीच्या नमुन्यांमध्ये बदल म्हणजे सर्वात आश्चर्यकारक निष्कर्ष. हे बदल महत्त्वपूर्ण असले तरी कदाचित अभ्यासाचा सर्वात उल्लेखनीय परिणाम म्हणजे शरीराच्या लवचिकतेचे प्रदर्शन.

स्कॉटमध्ये अंतराळात त्याच्या काळात तीव्र आणि दीर्घकालीन बदल दिसून आले तरीही यापैकी बरेच बदल पृथ्वीवर परत आल्याच्या सहा महिन्यांच्या आत बेसलाइनवर परत आले. ते बदल, विशेषत: जनुक अभिव्यक्तीमध्ये, बेसलाइन जनुक अभिव्यक्तीकडे परत गेले. जेणेकरून हे दर्शवते की वातावरणातील वेगवेगळ्या तणावात शरीराचे रूपांतर आणि अनुकूलित कसे आहे.

प्रश्नः जेव्हा आपण जनुक अभिव्यक्तीबद्दल बोलता तेव्हा मी मदत करू शकत नाही परंतु रेडिएशनच्या अंतराळवीरांच्या अंतराळात उघडकीस आणल्याबद्दल विचार करू शकत नाही. अशा किरणोत्सर्गाच्या संपर्कात केल्यामुळे कर्करोगाचा धोका वाढू शकतो किंवा अनुवांशिक उत्परिवर्तन होऊ शकतो? आपण त्या धर्तीवर काहीही पाहिले आहे?

एक: ही एक अतिशय वैध चिंता आहे. होय, अंतराळवीरांना अंतराळात असताना वैश्विक किरण आणि सौर कणांच्या संपर्कात आणले जाते. सध्या, आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानक (आयएसएस) वर असलेले लोक अद्याप पृथ्वीच्या कक्षेत आहेत, जे पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राबद्दल आणि आयएसएसच्या शिल्डिंगबद्दल काही संरक्षण देतात. तथापि, मंगळाप्रमाणेच खोल अंतराळ मोहिमेची मोठी चिंता आहे – जिथे अंतराळवीर पृथ्वीचा संरक्षणात्मक बबल सोडतील आणि रेडिएशनच्या बर्‍याच उच्च पातळीवर संपर्क साधतील.

अशा परिस्थितीत, डीएनएच्या नुकसानीचा धोका लक्षणीय वाढतो, ज्यामुळे कर्करोग किंवा इतर दीर्घकालीन आरोग्याच्या समस्येस संभाव्यतेमुळे होऊ शकते. रेडिएशन एक्सपोजर हा अभ्यासाच्या प्रमुख क्षेत्रांपैकी एक आहे कारण आम्ही कमी पृथ्वीच्या कक्षाच्या पलीकडे विस्तारित मिशनसाठी योजना आखतो.

प्रश्नः तर एक प्रकारे, सध्या आयएसएस मधील अंतराळवीरदेखील मानवतेच्या हितासाठी वैयक्तिक बलिदान देत आहेत, बरोबर?

एक: पूर्णपणे. प्रत्येक अंतराळवीर एक प्रचंड योगदान देत आहे. ते केवळ शारीरिक आणि वैद्यकीय अभ्यासाचे विषय नाहीत तर ते कक्षामध्ये वैज्ञानिक म्हणून देखील कार्यरत आहेत. आयएसएस मूलत: एक भव्य प्रयोगशाळा आहे. कोणत्याही वेळी शेकडो प्रयोग चालू आहेत – मानवी जीवशास्त्र पासून वनस्पती वाढ, साहित्य विज्ञान आणि अभियांत्रिकी चाचण्या. म्हणून जेव्हा ते त्यांच्या आरोग्याबद्दल आणि अंतराळात रुपांतर करण्याच्या अभ्यासात भाग घेत असताना, ते असे संशोधन करीत आहेत जे मानवी अंतराळातील भविष्याचे आकार देतील आणि पृथ्वीवरील जीवनाचा फायदा होतील. हे समर्पण एक अविश्वसनीय कृती आहे.

प्रश्नः आम्हाला माहित आहे की बर्‍याच अंतराळवीरांना डोकेदुखी, एडेमा आणि रक्ताचे प्रमाण कमी होणे यासारख्या लक्षणांचा अनुभव येतो. परंतु प्रत्येकावर त्याच प्रकारे परिणाम होत नाही – काही इतरांपेक्षा चांगले रुपांतर करतात असे दिसते. ते का आहे?

एक: हा एक चांगला प्रश्न आहे. आपण बरोबर आहात – बरेच अंतराळवीर सामान्य शारीरिक बदल दर्शविते, जसे की द्रवपदार्थ बदल आणि दृष्टी समस्या, त्या सर्वांना त्याच प्रकारे प्रभावित होत नाही. उदाहरणार्थ, काही अंतराळवीर त्यांच्या डोळ्यांत कोणतेही महत्त्वपूर्ण बदल न करता परत येतात, तर स्कॉट केली सारख्या इतरही मोठ्या स्ट्रक्चरल बदलांचा अनुभव घेतात.

नासा येथे सक्रिय संशोधनाचे एक क्षेत्र असे का होते हे समजून घेण्यावर लक्ष केंद्रित करते. नासाचा तपासकर्ता डॉ. स्कॉट स्मिथ या जागेत महत्त्वपूर्ण काम करीत आहे – अंतराळवीरांमधील अनुवांशिक फरक प्रतिसादात बदल घडवून आणू शकतात की नाही याकडे लक्ष देत आहे. काही अंतराळवीरांमध्ये विशिष्ट जीन्स किंवा अनुवांशिक रूपे असू शकतात ज्यामुळे ते संवहनी तणावासाठी अधिक लवचिक बनवतात, ज्यामुळे दृष्टी समस्यांसारख्या समस्यांवरील त्यांची संवेदनशीलता कमी होऊ शकते.

प्रश्नः स्कॉट केली यांनी आपल्या पुस्तकात नमूद केले आहे की स्त्रिया अंतराळात अधिक शारीरिकदृष्ट्या अनुकूल असू शकतात आणि असे सुचविते की नासाने मंगळावर सर्व महिला चालक दल पाठविण्याचा विचार केला पाहिजे. या कल्पनेचे समर्थन करणारे वैज्ञानिक पुरावे आहेत का? स्त्रिया काही मार्गांनी अंतराळ परिस्थितीशी चांगल्या प्रकारे रुपांतर करतात?

एक: हा एक पेचीदार बिंदू आहे आणि हे असे काहीतरी आहे की संशोधक अधिक सखोल अभ्यास करू लागले आहेत. आम्ही पाहिलेला एक मुद्दा आहे ऑर्थोस्टॅटिक असहिष्णुताजेव्हा अंतराळवीर पृथ्वीवर परत येतात आणि गुरुत्वाकर्षणामुळे रक्त प्रवाहात अचानक बदल झाल्यामुळे उभे राहण्यास अडचण येते. म्हणूनच लँडिंगनंतर अंतराळवीर अनेकदा कॅप्सूलमधून बाहेर काढले जातात – ते अचानक शिफ्टमधून निघून जाऊ शकतात.

विशेष म्हणजे, किस्सा पुराव्यांनी सुरुवातीला असे सुचवले की पुरुषांपेक्षा ऑर्थोस्टॅटिक असहिष्णुतेमुळे महिलांना अधिक अडचण येऊ शकते. तथापि, ती निरीक्षणे छोट्या नमुन्यांच्या आकारातून आली आणि आम्हाला निष्कर्ष काढण्यासाठी अधिक डेटा आवश्यक आहे.

त्याच वेळी, अशा काही सूचना देखील आहेत की स्त्रिया इतर काही अवकाश-संबंधित तणावासाठी अधिक लवचिक असू शकतात. अधिक महिला अंतराळवीर दीर्घ-कालावधीच्या मोहिमेवर जात असताना, आम्ही चांगला डेटा गोळा करण्यास आणि अधिक व्यापक तुलना करण्यास सुरवात करीत आहोत. जेव्हा स्कॉट केली आयएसएसमध्ये गेली, तेव्हा अमेरिकेच्या कोणत्याही अंतराळवीरांनी एका वर्षापेक्षा जास्त अवकाशात घालवले नव्हते. तेव्हापासून, पुरुष आणि स्त्रिया या दोन्हीही अंतराळवीरांनी सहा महिन्यांच्या किंवा त्याहून अधिक मिशन पूर्ण केल्या आहेत, म्हणून आम्ही आता अर्थपूर्ण मार्गाने लिंग-आधारित शारीरिक फरकांचा अभ्यास करण्यासाठी चांगल्या स्थितीत आहोत.

प्रश्नः दीर्घकालीन अंतराळ मोहिमेदरम्यान महिला अंतराळवीर मासिक पाळी कशी व्यवस्थापित करतात? अंतराळातील मासिक पाळीमध्ये काही बदल घडले आहेत का?

उत्तरः हा खरोखर चांगला प्रश्न आहे. जागेत मासिक पाळीच्या बदलांना विशेषतः संबोधित करणारे कोणतेही प्रकाशित अभ्यास मी वैयक्तिकरित्या पाहिले नाही. वैद्यकीय नोंदी अस्तित्त्वात आहेत, परंतु मला त्या गोपनीय अहवालांमध्ये प्रवेश नाही. ते म्हणाले की, हे असे क्षेत्र आहे जेथे अधिक संशोधन आदर्शपणे सार्वजनिक केले जावे कारण हा एक संबंधित शारीरिक समस्या आहे जो लक्ष देण्यास पात्र आहे.

प्रश्नः महिला अंतराळवीरांविषयी बोलताना सुनिता विल्यम्सने अलीकडेच विस्तारित आणि काहीसे अनपेक्षित ध्येय ठेवले. तिच्या प्रकरणाशी संबंधित कोणत्याही डेटाचे विश्लेषण करण्याची संधी आपल्याला मिळाली आहे का? तसेच, अशा अनियोजित, विस्तारित मिशन्समधे, विशेषत: आपल्या मानसोपचार पार्श्वभूमीवर कोणत्या प्रकारचे मानसिक किंवा शारीरिक बदल होऊ शकतात?

एक: होय, अनियोजित किंवा विस्तारित मिशन्समधे नक्कीच मानसिक तणावाच्या अतिरिक्त स्तरांचा परिचय देतात. कुटुंबापासून दूर असल्याने, दीर्घ कालावधीसाठी मर्यादित जागेत मर्यादित आहे – हे सर्व काही वाढते. त्याउलट, तेथे संज्ञानात्मक आणि न्यूरोलॉजिकल बदल आहेत जे संशोधक बारकाईने अभ्यास करीत आहेत.

दीर्घ-कालावधीच्या अंतराळ मोहिमेनंतर मेंदूत जनुक अभिव्यक्तीतील बदलांवर अलीकडील काही कागदपत्रे आहेत, ज्यामुळे अनुभूतीवर परिणाम होऊ शकतो. तथापि, अंतराळवीरांमध्ये संज्ञानात्मक बदलांचा अभ्यास करणे विशेषतः आव्हानात्मक आहे. अंतराळवीरांसाठी बहुतेक पृथ्वी-आधारित संज्ञानात्मक चाचण्या खूप सोपी असतात, ज्यांनी तणावातही त्यांना निपुण केले आहे. तर, नासा विशेषत: अंतराळवीरांसाठी विशेष संज्ञानात्मक मूल्यांकन विकसित करीत आहे.

प्रश्नः असे दिसते आहे की बर्‍याच अंतराळ संशोधन केवळ अंतराळवीरांसाठी नाही – हे आपल्याला पृथ्वीवर देखील मदत करू शकते. अंतराळवीरांमधील द्रवपदार्थ बदल आणि संवहनी बदलांविषयीच्या आपल्या अभ्यासाच्या अंतर्दृष्टी येथे पृथ्वीवर अनुप्रयोग असू शकतात?

एक: पूर्णपणे. अंतराळवीरांमध्ये आपण पाळले जाणारे बरेच शारीरिक बदल – जसे द्रवपदार्थ बदल, रक्तवहिन्यासंबंधी कडक होणे आणि स्नायू किंवा हाडांचे नुकसान – पृथ्वीवरील वृद्धत्व किंवा बेड्रायड रूग्णांमध्ये आपण पाहतो. मायक्रोग्राव्हिटीमध्ये हे बदल कसे घडतात याचा अभ्यास केल्याने येथे समान प्रक्रिया कशा घडतात हे समजून घेण्यात मदत होते.

उदाहरणार्थ, गुरुत्वाकर्षणाशिवाय शरीरात रक्ताचे पुनर्वितरण कसे आहे हे समजून घेणे ऑर्थोस्टॅटिक हायपोटेन्शन किंवा एडेमासारख्या परिस्थितीसाठी चांगल्या उपचारांची माहिती देऊ शकते. आणि अंतराळवीरांमध्ये हाडांच्या घनतेचे नुकसान अभ्यासणे आम्हाला ऑस्टिओपोरोसिससाठी नवीन उपचार विकसित करण्यास मदत करते. तर, अंतराळ औषधांमधून प्राप्त केलेली अंतर्दृष्टी पृथ्वीवरील मानवी आरोग्य सुधारण्यासाठी खूप लागू आहे.

प्रश्नः अंतराळवीरांना अंतराळात अनेक आव्हानांचा सामना करावा लागतो, परंतु त्यांना दीर्घ-कालावधीच्या स्पेसफ्लाइटमधून कोणतेही शारीरिक किंवा आण्विक फायदे देखील मिळतात?

एक: हा एक अंतर्ज्ञानी प्रश्न आहे. विशेष म्हणजे, जेव्हा आम्ही नासाच्या ट्विन अभ्यासादरम्यान ट्विन अंतराळवीर स्कॉट आणि मार्क केलीची तुलना केली तेव्हा आम्हाला काही आश्चर्यकारक फायदे दिसले.

अंतराळात असलेल्या स्कॉटने अत्यधिक रेजिमेंट जीवनशैलीचे अनुसरण केले – एकत्रीत व्यायाम, नियंत्रित आहार आणि संरचित दैनंदिन रूटीन. परिणामी, त्याचे बरेच शारीरिक चिन्हक, जसे की लिपिड पातळी आणि हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी जोखीम निर्देशक, संपूर्ण मिशनमध्ये स्थिर राहिले.

याउलट, पृथ्वीवर राहिलेल्या मार्कने या समान मार्करमध्ये अधिक परिवर्तनशीलता दर्शविली-आपण अमेरिकेत सरासरी मध्यमवयीन व्यक्तीकडून जे काही अपेक्षा करता त्याप्रमाणेच. तर एक प्रकारे, अंतराळवीर जीवनशैली – शारीरिक क्रियाकलाप, संज्ञानात्मक प्रतिबद्धता आणि नियंत्रित पोषण यावर जोर देऊन – निरोगी वृद्धत्वाच्या काही बाबींचे समर्थन करते.