多項研究均鼓勵少坐多活動有益健康。圖/法新社、美聯社、網路
人體DNA定序圖。圖/法新社、美聯社、網路
不論跑步或輕鬆的散步都對身體有益處。圖/法新社、美聯社、網路
Iseult拍下的第一張人類活體腦部影像。圖/法新社、美聯社、網路
志願者接受世界最強磁振造影儀掃描。圖/法新社、美聯社、網路
身處太空環境使「靈感4號」團員身體出現變化。圖/法新社、美聯社、網路
不同強度MRI腦部掃描精密度差異。圖/CEA官網
顯微鏡下的人體染色體端粒。圖/法新社、美聯社、網路
「靈感4號」4名平民太空人。圖/法新社、美聯社、網路
編譯/潘楠慕
太空會改變你的身心,即使只是待短短的3天。對2021年全球首次平民太空任務「靈感4號」(Inspiration4)4名太空人進行的詳細醫療檢查顯示,太空之旅造成他們認知能力輕微下降、免疫系統壓力增加和基因改變等。這些發現有助於更了解太空環境對人體的影響,以利為未來太空探索做好準備和因應措施。
「靈感4號」太空任務2021年9月在太空度過了3天,4名太空人包括企業家艾薩克曼(Jared Isaacman)、地球科學教師普羅克特(Sian Proctor)、醫師助理阿索諾(Hayley Arceneaux),和工程師森布羅斯基(Chris Sembroski),全都非專業太空背景。這4人都同意參與一系列醫學實驗,探究太空環境對人體的影響,並且將所收集的數據登錄進網路公開資料庫「太空組學與醫療圖譜」(SOMA)。
這項研究的一系列報告6月在《自然》(Nature)和其他相關期刊發表。SOMA也收集了2015和2016年間在國際太空站上生活340天的美國國家航空暨太空總署(NASA)太空人凱利(Scott Kelly)的健康數據,並與他的雙胞胎兄弟、現任美國參議員馬克(Mark Kelly)比較。
凱利在太空的一年期間,他染色體中去氧核糖核酸(DNA)的年齡標記「端粒」變長,這表示,在生物學上來說,他變年輕了。不過,他返回地球後,端粒大多恢復到原來的長度,有些甚至比之前更短,科學家解讀,這是加速衰老的跡象。
「靈感4號」4名太空人的端粒也都出現先變長、後縮短,顯示這樣的變化並非個案,而且發生得很快。率領太空環境對端粒影響研究的科羅拉多州立大學放射腫瘤生物學教授貝利(Susan Bailey)說:「在很多方面來說,這都是一個值得注意的發現。」
她解釋,細胞利用核糖核酸(RNA)將帶有蛋白質編碼的DNA轉譯,形成蛋白質,太空人身上對應端粒的RNA也發生了變化,類似的變化也曾在攀登喜馬拉雅山的人身上觀察到,「這意味著,端粒變長和縮短的原因並非身處於無重力環境,而是人們在高海拔和太空中持續暴露在輻射下」。
NASA艾姆斯研究中心(ARC)研究員貝赫希提(Afshin Beheshti)的研究則發現,太空人的腎臟出現可能是腎結石前兆的分子變化,對3天太空旅行來說,這尚不構成問題,但若是更長期任務,例如飛往火星,就可能成為醫療危機。4名太空人在太空中進行心理運動警覺性測試,評估專注力,以及視覺搜索和工作記憶力測試,與在地球上相比也都有所下降。
這些改變幾乎在4人返回地球後都恢復正常,看來也不構成需要提醒未來的太空觀光客三思,但是突顯了目前有關太空旅行對人體影響的了解十分有限。這項研究希望有助於找出依照個人情況,量身訂做因應太空飛行的方案,更豐富的資訊也能使科學家進一步了解短期和長期太空任務對人體影響之差異。
最強MRI 4分鐘拍出精細腦影像
法國替代能源與原子能委員會(CEA)歷時20年開發、打造的全球最強大核磁共振造影機(MRI),掃描功率比目前醫界使用的MRI高10倍,今年已首度以高解析度對活體人腦進行掃描,開創醫學新紀元,有助於更深入了解人類意識的本質,以及神經退化性疾病的治療。
這台MRI造影機名為Iseult,磁場強度高達11.7特斯拉(T),相比之下,當前醫院普遍使用的常規MRI磁場強度為1.5至3T。更高的磁場強度主要優勢在於,能夠更快速以更高解析度掃描腦部。
Iseult只需4分鐘就能拍攝精細度達0.2毫米、厚度僅1毫米的腦部組織「切片」影像,相當於每一次掃描能觀測到幾千個神經元。若使用常規MRI機器拍攝如此高解析度影像,需要患者保持完全靜止不動超過2小時,身體稍有移動就會造成影像模糊,因此顯然難以達成。此外,Iseult的檢查艙直徑90公分,這比常規MRI的60到70公分寬敞得多,降低受檢者的幽閉恐懼感。
CEA已利用這台先進設備對20名健康志願者的大腦進行掃描,驚人的高解析度影像,展現出新MRI技術之潛力,有助於揭開此前無法探知的人類大腦運作機制,包括腦部哪些神經元訊號與意識有關聯,也可望能夠檢測出常規MRI無法測得的阿茲海默症、帕金森氏症等化學特徵。
Iseult計畫負責人布朗特(Nicolas Boulant)說,該計畫規畫2026到2030年間對神經退化性疾病以及思覺失調、躁鬱又憂鬱的「雙極情緒失調」等較偏重心理層面的疾病進行研究,「Iseult計畫讓一個全新的世界在我們眼前展開」。
動、靜時間分配 找到最佳比例
一般普遍認為,盡量避免長時間坐著的生活型態,多活動有益健康,不過,要如何平衡地分配一天24小時中坐、站、活動和睡眠時間,才最有利於達到最佳健康狀態?澳洲一份研究報告提出了建議。
目前的健康指南多半建議,每周進行2.5至5小時的中等到高強度身體活動,但是愈來愈多證據顯示,你每天坐、站著,和日常輕度活動、睡眠情況,也會顯著影響健康。
澳洲旋賓科技大學博士後研究員布雷肯理奇(Christian Brakenridge)這項研究,對2000多名成人進行觀察,受試者配戴感測器,連續7天、每天24小時監測其身體活動情況,並在研究展開時測量腰圍、血糖和胰島素敏感性。
研究人員將這些數據,對照健康風險標記分析後,建立一套模型,利用這套模型,輸入數千種24小時的動靜時間分配方式,找出與心臟病風險、血糖值關聯最低的最佳時間比例。
這份4月在《糖尿病學》(Diabetologia)期刊發表的報告建議,輕度和中到高強度活動時間,兩者各為約2.2小時。研究將輕度活動定義為每分鐘少於100步的步行,如走去茶水間或輕鬆地散步;中到高強度活動為每分鐘步行超過100步,相當於快走。
實驗顯示,時常起身輕度活動一下身體,例如每小時起來走3到5分鐘,就足以改善代謝,吃飽飯後的效果更明顯,尤其是在二型糖尿病患者身上。至於一天中最理想的站、坐時間各為5.2小時、6小時,良好的睡眠也是促進健康不可或缺的一環,研究建議每日最佳睡眠時數是8.3小時。
這是首次有研究針對心臟病、糖尿病風險,探究24小時最佳動靜活動時間比例,布雷肯里奇希望,能為改善健康提供一個方向,鼓勵人們多站、多活動和適當的睡眠休息。
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