Астронавти майбутнього повинні подолати потенційні небезпеки для мозку
Нові дослідження попереджають, що тривалі космічні подорожі можуть поставити майбутніх астронавтів під загрозу ряду ускладнень центральної нервової системи.
Дослідники Університету Калфорнії, Ірвін (UCI) припускають, що галатичні космічні промені, які бомбардують астронавтів під час тривалих космічних польотів, можуть спричинити пошкодження мозку.
У новому дослідженні Чарльз Лімолі та його колеги з UCI виявили, що експериментальні сильно заряджені частинки, подібні до тих, що знаходяться в галактичних космічних променях, спричиняють значні довгострокові пошкодження мозку у випробуваних гризунів. У лабораторії гризуни відчували когнітивні порушення та деменцію.
Їх дослідження з'являється в Наукові звіти Nature. Це випливає з дослідження минулого року, яке показало дещо короткочасні ефекти мозку галактичних космічних променів. Нинішні висновки, за словами Лімолі, викликають набагато більшу тривогу.
"Це не є позитивною новиною для астронавтів, які перебувають у дво-трирічній подорожі навколо Марса", - сказав професор радіаційної онкології в Медичній школі UCI.
“Космічне середовище створює унікальну небезпеку для астронавтів. Вплив цих частинок може призвести до ряду потенційних ускладнень з боку центральної нервової системи, які можуть виникнути під час і зберігатимуться довгий час після фактичних космічних подорожей, таких як різні зниження працездатності, дефіцит пам'яті, тривога, депресія та порушення прийняття рішень. Багато з цих несприятливих наслідків для пізнання можуть тривати і прогресувати протягом усього життя ".
Для дослідження гризунів піддавали опроміненню зарядженими частинками (повністю іонізованим киснем і титаном) в космічній радіаційній лабораторії NASA в Нью-Йоркській національній лабораторії Брукхейвена, а потім відправляли в лабораторію UCI Лімолі.
Через шість місяців після впливу вчені все ще виявили значний рівень запалення мозку та пошкодження нейронів. Візуалізація показала, що нервова мережа мозку порушена через зменшення дендритів і хребтів на цих нейронах, що порушує передачу сигналів між клітинами мозку.
Ці недоліки були пов'язані з низькою ефективністю поведінкових завдань, призначених для перевірки навчання та пам'яті.
Крім того, команда Лімолі виявила, що радіація впливає на "зникнення страху", активний процес, в якому мозок пригнічує попередні неприємні та стресові асоціації, як коли хтось, хто ледь не потонув, вчиться знову насолоджуватися водою.
"Дефіцит зникнення страху може зробити вас схильним до занепокоєння, - сказав Лімолі, - що може стати проблематичним протягом трирічної подорожі на Марс і з нього".
Найголовніше, за його словами, ці шість місяців відображають результати шести тижнів після опромінення, проведені ним у 2015 році, проведене ним дослідження, яке з'явилося в попередньому доповненніНаукові досягнення.
Подібні типи більш важкої когнітивної дисфункції часто зустрічаються у хворих на рак головного мозку, які отримували високі дози опромінення на основі фотонів. В інших дослідженнях Лімолі досліджує вплив хіміотерапії та опромінення черепа на пізнання.
Незважаючи на те, що дефіцит, схожий на деменцію, у космонавтів проявляється місяцями, за його словами, часу, необхідного для місії на Марс, достатньо для розвитку таких порушень. Однак люди, які тривалий час працюють на Міжнародній космічній станції, не стикаються з однаковим рівнем бомбардування галактичними космічними променями, оскільки вони все ще перебувають у захисній магнітосфері Землі.
Робота Лімолі є частиною Програми досліджень людини НАСА. Дослідження того, як космічна радіація впливає на космонавтів, та вивчення способів пом'якшення цих наслідків мають вирішальне значення для подальшого вивчення космосу людиною, і НАСА має врахувати ці ризики, плануючи здійснити місію на Марс і за його межами.
Часткові рішення вивчаються, зазначив Лімолі. Космічні кораблі можуть бути спроектовані для включення областей підвищеного екранування, таких як ті, що використовуються для відпочинку та сну. Однак ці високоенергетичні заряджені частинки, тим не менше, перетнуть корабель, - додав він, - і їм справді нікуди не дітися.
Профілактичні процедури дають деяку надію. Група Лімолі працює над фармакологічними стратегіями, що включають сполуки, які поглинають вільні радикали та захищають нейромедіацію.
Джерело: Університет Калфорнії, Ірвін
