Astronauti: Ozljeda mozga od leta na Mars?

Kozmičko zračenje uzrokuje oticanje pamćenja i promjene u ponašanju miševa

Kad astronauti stignu na Mars, svemirske su zrake možda već oštetile mozak. © NASA
čitati naglas

Dementno zračenje: Astronauti na putu za Mars mogli bi prouzročiti značajno oštećenje mozga. Eksperimenti s miševima još jednom potvrđuju da teško kozmičko zračenje dovodi do mjerljivih promjena u mozgu, kratkoročno i dugoročno - i dovodi do oštećenja pamćenja i ponašanja. Problem s tim je što do sada ne postoji štit koji učinkovito štiti od tih visokoenergetskih čestica.

Ljudi na Zemlji i astronauti u Zemljinoj orbiti zaštićeni su od većeg dijela kozmičkog zračenja - zemaljsko magnetsko polje nas štiti. Ali to je drugačije ako astronaut dulje ostane izvan tog zaštitnog zaslona - na primjer, pri letu za Mars. Zatim je izložen bombardiranju izuzetno visokoenergetskih iona koji mogu nesmetano prolaziti kroz čak i debele zaštitne zidove. Ako ove čestice pogode ljudske stanice, mogu prouzrokovati ozbiljnu štetu.

Prije nekoliko godina, istraživači su izračunali da astronaut na Marsu može dobiti dozu od gotovo jednog Sieverta - i samim tim maksimalnu za životnu dozu astronauta.

Nedostaci zbog kozmičkog zračenja

Još više zabrinjava činjenica da su 2015. godine Charles Limoli sa Kalifornijskog sveučilišta u Irvineu i njegovi kolege otkrili da čak i relativno skromna doza kozmičkog zračenja kod miševa uzrokuje vidljivo oštećenje mozga i deficit memorije. Ovaj štetni učinak mogao bi se utvrditi na životinjama šest tjedana nakon ozračivanja.

Sada su istraživači otkrili da ove štetne posljedice kozmičkog zračenja traju duže nego što se prethodno mislilo: Čak i šest mjeseci nakon zračenja, neuronska mreža u mišjem mozgu ostala je mjerljivo oštećena. "Ovo nije dobra vijest za astronaute koji imaju dvoipogodišnju kružnu stazu na Mars i natrag", kaže Limoli. prikaz

Razgranati procesi moždanih stanica, takozvani dendriti, bili su oštećeni zračenjem. Svisio / thinkstock

Oštećenje mozga nakon šest mjeseci

Za svoju studiju, istraživači su izložili M use visokoenergetskom, potpuno ioniziranom bombardiranju atoma kisika i titana za relativno kratko vrijeme čestice, poput onih pronađenih u kozmičkom zračenju. Doza je bila između 0, 5 i 3 sive boje.

Šest mjeseci kasnije, istraživači kontroliraju i ponašanje životinja i stanje njihovog mozga. Pokazalo se da su još toliko dugo nakon ozračenja moždane stanice još uvijek oštećene, posebno u prefrontalnom korteksu i u hipokampusu, te su postojali znakovi upalnih promjena. Uz to, neuroni su imali manje izdanka stanica, pa je narušena njihova međusobna komunikacija, kako navode istraživači.

Oskudica više ne radi

Ova oštećenja neurona utjecala su i na ponašanje miša: Zračene su životinje imale poteškoće u pamćenju mjesta i predmeta te ih kasnije prepoznale. Promijenila su se i njihova raspoloženja. Kako su istraživači utvrdili, zračenje je ometalo važan proces suzbijanja anksioznosti.

Ovaj aktivni postupak obično pomaže u prevladavanju stresnih ili zastrašujućih iskustava i povezanosti. Kao rezultat toga, netko tko je, primjerice, gotovo pretečen, ali još uvijek sudjeluje u prometu napola neustrašivo. "Nedostaci ove bojažljivosti mogli bi biti problematični u gotovo trogodišnjem letu na Mars i natrag", kaže Limoli.

Potražite strategije zaštite

"Svemirski okoliš predstavlja jedinstvene opasnosti za astronaute", kaže Limoli. "Izloženost česticama kozmičkog zračenja može dovesti do čitavog niza problema središnjeg živčanog sustava, uključujući slabosti memorije, nedostatak performansi, anksioznost, depresiju i oslabljeno donošenje odluka."

Neki od ovih efekata javljaju se tek nekoliko mjeseci nakon izlaganja radijaciji i zbog toga se mogu ostvariti kada je potrebna potpuna koncentracija po dolasku na Mars. Za buduće letove na Marsu, kako je planirala, između ostalog, i kompanija Space X, ali i NASA, stoga se hitno mora pronaći rješenje za ovaj problem, pa tako i Limoli.

Međutim, to još nije lako: zasad ne postoji materijal koji bi mogao zaštititi ove visokoenergetske čestice razumne debljine i težine. "Ne možete im pobjeći", kaže istraživač. On i njegovi kolege rade na preventivnim strategijama protiv oštećenja mozga: lijekovima koji mogu zaštititi mozak od oštećenja od zračenja. (Znanstvena izvješća, 2016; doi: 10.1038 / srep34774)

(Kalifornijsko sveučilište - Irvine, 11.10.2016. - NPO)