پژوهشگران در تلاش برای درک چگونگی تغییرات مغز در فضا و راه‌های مقابله با آن‌ها، به بررسی ساختارهای مغزی و عملکرد فضانوردان ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) پرداخته‌اند که تاکنون مشکلات تعادل و توهمات ادراکی را در جاذبه تجربه کرده‌اند.

گرانش صفر می تواند تاثیرات دلسردکننده ای روی مغز انسان داشته باشد که از آن جمله می توان به از دست دادن مفهوم حالت فضایی در فضانوردان و یا ناتوانی آنها در اتمام وظایف محول شده در فضا اشاره کرد. دلایل این تغییر تاحدودی نامعلوم هستند و بر همین اساس ناسا طرحی را برای آشنایی هرچه بیشتر با آنها اجرایی کرده است.

مغز انسان درون یک مایع شناور است، به همین خاطر امکان حرکت برای آن وجود دارد. پزشکان با بررسی تصاویر گرفته شده از مغز فضانوردان متوجه شدند مغز آن ها بالا رفته و مایع دور مغز آن ها کاهش پیدا کرده است. هنوز مشخص نیست این اتفاق چه تاثیری روی سلامت فضانوردان دارد اما نتایج آن می تواند به حفظ سلامت فضانوردان در ناسا کمک کند. سازمان فضایی امریکا در ماموریت های سنگین به دقت سلامتی فیزیکی فضانوردان را کنترل می کند، از این رو، یافته های جدید در مورد حرکت مغز برای ناسا اهمیت زیادی دارد.
یک پژوهش که با بودجه ناسا انجام می‌شود، به بررسی تغییرات ساختار و عملکرد مغز می‌پردازد و تعیین می‌کند که چه میزان زمان برای بهبود مغز پس از بازگشت از فضا نیاز است.

محققان از هر دو آزمایش ارزیابی رفتاری و تصویربرداری مغزی استفاده کرده‌اند.

برای این پژوهش، فضانوردان دوره‌های چالش مانع زمان‌بندی شده و آزمون‌های حافظه فضایی یا توانایی تصویرسازی ذهنی و دستکاری یک شکل سه‌بعدی را قبل و بعد از پرواز فضایی تکمیل می‌کنند.

آزمون حافظه فضایی همراه با آزمون‌های سازگاری حسی حرکتی و تمرینات رایانه‌ای که نیازمند حرکت وفکر هم زمان است، همچنین بر روی ایستگاه فضایی انجام می‌شود.

فضانوردان مدت کوتاهی پس از ورود به داخل ایستگاه، اواسط راه و در نزدیکی پایان پرواز شش ماهه خود، مورد آزمایش قرار خواهند گرفت.

ام‌آر‌آی مغز، قبل و بعد از پرواز انجام می شود.

راشل دی سیدلر، محقق اصلی و مدیر آزمایشگاه رفتار عصبی-حرکتی دانشگاه میشیگان اظهار کرد: ما به دنبال حجم ساختار‌های مختلف در مغز و اینکه آیا آن‌ها در طول پرواز فضایی از نظر اندازه و شکل تغییر می‌کنند، هستیم.

به گفته سیدلر، هر دو آزمون ارزیابی رفتاری و تصویربرداری مغزی برای کمک به شناسایی رابطه بین تغییرات فیزیکی در مغز و رفتار، دارای اهمیت هستند.

وی افزود: بر روی زمین سیستم سماعی یا سیستم تعادلی به شما می‌گوید که سر خود را نسبت به گرانش چطور حرکت دهید، اما در فضا مرجع گرانش از بین می‌رود و باعث این توهمات ادراکی و همچنین مشکل هماهنگی حرکات چشم و سر می‌شود.

این مشکلات می‌تواند عواقب جدی را برای فضانوردان بوجود آورد، به ویژه هنگامی که در حال تغییر بین محیط‌های گرانشی، مانند فرود در مریخ هستند.

در آن موارد، فضانوردان باید بتوانند وظایفی مانند استفاده از ابزار و راندن یک کاوشگر را انجام داده و در یک فرود اورژانسی قادر به فرار باشند.

نتایج این پژوهش همچنین می‌تواند نشان دهد که آیا فضانوردان پس از پرواز و تغییرات مغزی به حالت "عادی" بازمی‌گردند یا اینکه مغز می‌آموزد تا تغییراتی را که در فضا اتفاق افتاده، جبران کند.

سفرهای فضایی به داشتن تاثیرات شدید روی بدن انسان معروف اند، حالا مشخص شده زندگی در گرانش صفر باعث می شود مغز فضانورد در سرش جا به جا شود. اسکن مغزی گرفته شده از فضانوردان مختلف نشان می دهد آن هایی که مدت زیادی را در فضا سپری کرده اند، حرکت مغزی داشته اند، در واقع مغز این افراد به سمت بالا حرکت کرده است.