Какво ще се случи с мозъка на астронавт по време на мисия до Марс? Нищо хубаво. То ще бъде утаено от разрушителни частици, които могат трайно да влошат когнитивната функция, показва проучване на радиационната онкология от Калифорнийския университет в Ървайн.
Чарлз Лимоли и неговите колеги откриха, че излагането на високоенергийни заредени частици - като галактическите космически лъчи, които бомбардират астронавти по време на дълги космически полети - причиняват значителни щети на централната нервна система и водят до когнитивно увреждане.
„Не е най-добрата новина за астронавтите, които се подготвят за дву- или тригодишно пътуване до Марс“, казва Лимоли, професор по радиационна онкология в Калтехската школа по медицина в Ървайн. - Намалената производителност, дефицитът на паметта, намалената концентрация и вниманието по време на космически полет могат да повлияят на критичните за мисията дейности; излагането на тези частици може също да доведе до дългосрочно когнитивно увреждане през целия живот."
Като част от изследването учените облъчват гризачи (напълно йонизиран кислород и титан) с заредени частици в лабораторията за космическо излъчване на НАСА в Националната лаборатория в Брукхейвен и след това ги изпращат в лабораторията в Лимоли.
Снимка: hi-news.ru
Учените откриха, че излагането на тези частици води до възпаление на мозъка, нарушава сигнализирането между невроните. Изображенията показаха как точно комуникационната мрежа на мозъка е нарушена от контракции в структурите на нервните клетки, като дендрити.
Допълнителни синаптични промени, съчетани със структурни промени, пречат на способността на нервните клетки да предават ефективно електрохимичните сигнали. Нещо повече, това доведе до едновременна деградация на производителността при изпълнение на поведенчески задачи, предназначени да тестват обучение и памет.
Промоционално видео:
Тези видове по-сериозни когнитивни нарушения са често срещани при пациенти с рак на мозъка, които получават високи дози фотонно лъчение по време на лечението. В друго проучване Лимоли разглежда ефектите на химиотерапията и лъчелечението на главата върху когнитивната функция.
Докато когнитивният дефицит ще се прояви само при астронавтите месеци по-късно, казва Лимоли, времето, необходимо за полета до Марс, ще бъде достатъчно дълго, за да се развие дефицитът. Хората, които работят за продължителни периоди на Международната космическа станция, не са изправени пред същото ниво на бомбардиране на галактически космически лъчи, тъй като те все още са в защитната магнитосфера на Земята.
Радиационните частици, съставляващи тези галактически космически лъчи, са най-вече остатъци от свръхнови.
Работата на Лимоли е част от Програмата за изследвания на човека на НАСА. Проучването как космическото лъчение влияе на астронавтите и изследването на начините за смекчаване на тези ефекти е от решаващо значение за по-нататъшното изследване на човешкото пространство, тъй като тези рискове ще се проявят предимно при мисии до Марс и извън Червената планета.
Какво можем да направим, за да защитим астронавтите, които летят до Марс?
Като частично решение, казва Лимоли, космическият кораб трябва да бъде проектиран със силно защитени зони, в които да почива и да спи. Все пак високоенергийните частици така или иначе ще преминат през кораба и няма реален начин да ги избегнем.
Превантивните процедури предлагат известна надежда. „Ние работим по фармакологични стратегии, които включват компоненти, които ще свържат свободните радикали и ще защитят невротрансмисията“, казва Лимоли. "Но теорията все още трябва да бъде оптимизирана и усъвършенствана."