Астронавтите на бъдещето трябва да преодолеят потенциалните мозъчни опасности
Ново изследване предупреждава, че продължителното космическо пътуване може да изложи бъдещите астронавти в риск от редица усложнения на централната нервна система.
Изследователите от Университета в Калфорния, Ървайн (UCI) предполагат, че галатичните космически лъчи - които бомбардират астронавти по време на продължителни космически полети - могат да причинят мозъчно увреждане.
В ново проучване Чарлз Лимоли и колегите на UCI установяват, че експерименталните силно заредени частици, подобно на тези, открити в галактическите космически лъчи, причиняват значителни дългосрочни мозъчни увреждания на тествани гризачи. В лабораторията гризачите са имали когнитивни увреждания и деменция.
Тяхното проучване се появява през Nature’s Scientific Reports. Това следва проучване от миналата година, което показа малко по-краткосрочни мозъчни ефекти на галактическите космически лъчи. Настоящите констатации, каза Лимоли, предизвикват много по-голяма тревога.
„Това не е положителна новина за астронавтите, разположени на двугодишно пътуване до Марс“, каза професорът по радиационна онкология в Медицинското училище на UCI.
„Космическата среда създава уникална опасност за астронавтите. Излагането на тези частици може да доведе до редица потенциални усложнения на централната нервна система, които могат да възникнат по време и да продължат дълго след действителното космическо пътуване - като различни намаления на производителността, дефицит на паметта, тревожност, депресия и нарушено вземане на решения. Много от тези неблагоприятни последици за познанието могат да продължат и да прогресират през целия живот. "
За проучването гризачите бяха подложени на облъчване със заредени частици (напълно йонизиран кислород и титан) в космическата радиационна лаборатория на НАСА в Нюйоркската национална лаборатория Брукхейвън и след това изпратени в лабораторията на UCI на Лимоли.
Шест месеца след експозицията изследователите все още откриват значителни нива на мозъчно възпаление и увреждане на невроните. Образното изследване разкри, че невронната мрежа на мозъка е нарушена чрез намаляването на дендритите и шиповете на тези неврони, което нарушава предаването на сигнали между мозъчните клетки.
Тези недостатъци са свързани с лошо представяне на поведенчески задачи, предназначени да тестват обучението и паметта.
В допълнение, екипът на Лимоли откри, че радиацията влияе върху „изчезването на страха“, активен процес, при който мозъкът потиска предишни неприятни и стресиращи асоциации, както когато някой, който едва не се е удавил, се научи да се наслаждава отново на водата.
„Дефицитът при изчезване на страха може да ви направи склонни към безпокойство - каза Лимоли, - което може да стане проблематично в рамките на тригодишно пътуване до и от Марс.“
Най-забележително, каза той, тези шестмесечни резултати отразяват шестседмичните констатации след облъчването на проучване от 2015 г., проведено от него, което се появи в по-ранно допълнение къмНаучен напредък.
Подобни видове по-тежки когнитивни дисфункции са често срещани при пациенти с рак на мозъка, които са получили високи дози, базирани на фотони, лъчелечение. В други изследвания Лимоли изследва въздействието на химиотерапията и черепното облъчване върху познанието.
Докато дефицитът, подобен на деменция, в астронавтите ще отнеме месеци, за да се прояви, той каза, че времето, необходимо за мисия на Марс, е достатъчно, за да се развият такива увреждания. Хората, които работят продължително време на Международната космическа станция, обаче не се сблъскват със същото ниво на бомбардиране с галактически космически лъчи, защото все още са в защитната магнитосфера на Земята.
Работата на Лимоли е част от Програмата за изследване на човека на НАСА. Проучването как космическата радиация влияе на астронавтите и изучаването на начини за смекчаване на тези ефекти са от решаващо значение за по-нататъшното изследване на космоса от човека и НАСА трябва да вземе предвид тези рискове, когато планира мисии до Марс и извън него.
Частични решения се проучват, отбеляза Лимоли. Космическите кораби могат да бъдат проектирани да включват зони с повишено екраниране, като тези, използвани за почивка и сън. Въпреки това, тези силно енергийни заредени частици ще прекосят кораба, добави той, „и наистина няма да им се измъкне“.
Превантивното лечение предлага известна надежда. Групата на Лимоли работи по фармакологични стратегии, включващи съединения, които извличат свободните радикали и защитават невротрансмисията.
Източник: Университет на Калфорния, Ървайн
