وقال الباحثون في الدراسة، المنشورة بدورية "آي ساينس"، أن الراحة المستمرة في السرير لمدة 60 يوما تعطي تأثيرات مماثلة للجاذبية الصغرى، وهو ما مكنهم من دراسة تأثير الجاذبية الصغرى على الآليات الجزيئية داخل الجسم، دون الحاجة إلى السفر في رحلات فضائية.

ويتعرض رواد الفضاء للجاذبية الصغرى، والتي تسبب تغيرات في وظائف الأعضاء، بما في ذلك كبت المناعة وزيادة الالتهاب وانخفاض كتلة العضلات وكثافة العظام، ومع زيادة رحلات الفضاء البشرية، من المهم فهم التغيرات في الآليات الجزيئية الكامنة وراء هذه التغييرات.

ويقول المؤلف الرئيسي البروفيسور سايمون آرتشر، أستاذ البيولوجيا الجزيئية للنوم في جامعة ساري البريطانية: "تمثل هذه الدراسة الفريدة أكبر مجموعة بيانات طولية للتعبير الجيني للسلسلة الزمنية لدى البشر".

ويختلف التعبير الجيني البشري بشكل إيقاعي على مدار 24 ساعة في اليوم، ومن المهم جمع بيانات السلاسل الزمنية بدلاً من جمع بيانات من نقاط زمنية واحدة فقط للحصول على صورة كاملة لما يحدث في الجسم عند تعرضه لمحاكاة الجاذبية الصغرى، كما يوضح آرتشر.

وخلال الدراسة، التي نسقتها وكالة الفضاء الأوروبية في عيادة الفضاء في تولوز، أكمل 20 رجلاً بروتوكولًا مدته 90 يوما يتكون من أسبوعين من خط الأساس قبل 60 يوما من الراحة المستمرة في السرير بزاوية ميل بمقدار ست درجات من الرأس إلى الأسفل لمحاكاة تأثيرات الجاذبية الصغرى التي يعاني منها رواد الفضاء، واختتم البروتوكول بأسبوعين من التعافي.

قام فريق البحث بتحليل التعبير الجيني على مدى 24 ساعة خلال يومين في الأساس، وثلاثة أيام في الفراش، ومرة واحدة في مرحلة التعافي.

وأظهرت النتائج أن 91% من التعبير الجيني تأثر بالبروتوكول، مع اضطراب كبير في عدد وتوقيت وسعة الجينات الإيقاعية، التي تعرض تغيرات في "الرنا المرسال" الخاص بها كل 24 ساعة.

ويرتبط التعبير الجيني المعطل بترجمة البروتين والعمليات المناعية والالتهابية وانخفاض وظيفة العضلات، وخلال فترة التعافي، تم استعادة الخلل في وظيفة العضلات. ومع ذلك، تم تحديد التأثيرات الدائمة من خلال ترجمة البروتين.

ويقول كبير الباحثين البروفيسور ديرك جان ديك، أستاذ النوم وعلم وظائف الأعضاء ومدير مركز ساري لأبحاث النوم: "كان يُعتقد في السابق أن السفر إلى الفضاء أمر غير قابل للتحقيق، ومع ذلك، فإن نمو صناعة الفضاء يعني أنه أصبح الآن احتمالا حقيقيا، ولا يزال هناك الكثير غير معروف حول تأثير الجاذبية الصغرى على الجسم، ومن المهم أن نعرف المزيد عن هذا قبل أن نبدأ عطلة في الفضاء".

ويضيف: "بناء على ما وجدناه، فإن الجزء الثاني من دراستنا، باستخدام نفس المجموعة من الرجال، سيبحث في تأثير الجاذبية الصغرى على النوم، وإيقاعات الساعة البيولوجية والهرمونات لدى الأفراد".