Co se stane s mozkem astronauta během mise na Mars? Nic dobrého. Podle studie radiační onkologie z Kalifornské univerzity v Irvine budou sráženy destruktivními částicemi, které by mohly trvale narušit kognitivní funkce.
Charles Limoli a jeho kolegové zjistili, že expozice vysokoenergetickým nabitým částicím - jako jsou galaktické kosmické paprsky, které bombardují astronauty během dlouhých kosmických letů - způsobují významné poškození centrálního nervového systému a vedou k kognitivnímu poškození.
"Není to nejlepší zpráva pro astronauty, kteří se připravují na dvouletou nebo tříletou plavbu na Mars," říká Limoli, profesor radiační onkologie na Caltech School of Medicine v Irvine. - Snížená produktivita, deficit paměti, snížená koncentrace a pozornost během kosmického letu mohou ovlivnit kritické činnosti; expozice těmto částicím může také vést k dlouhodobému kognitivnímu poškození po celý život. “
V rámci studie vědci ozářili hlodavce (plně ionizovaný kyslík a titan) nabitými částicemi v laboratoři NASA Space Radiation Laboratory v Brookhaven National Laboratory a poslali je do laboratoře Limoli.
Fotografie: hi-news.ru
Vědci zjistili, že expozice těmto částicím vede k zánětu mozku a narušuje signalizaci mezi neurony. Obrázky ukázaly, jak přesně je komunikační síť mozku narušena kontrakcemi ve strukturách nervových buněk, například dendritů.
Další synaptické změny v kombinaci se strukturálními změnami narušovaly schopnost nervových buněk účinně přenášet elektrochemické signály. Navíc to vedlo k souběžnému snížení výkonu při provádění behaviorálních úkolů určených k testování učení a paměti.
Propagační video:
Tyto typy závažnějších kognitivních poruch jsou běžné u pacientů s rakovinou mozku, kteří během léčby dostávají vysoké dávky fotonového záření. V jiné studii Limoli zkoumá účinky chemoterapie a radiace hlavy na kognitivní funkce.
Zatímco kognitivní deficit se objeví až v kosmonautech o několik měsíců později, Limoli říká, že doba potřebná k letu na Mars bude dostatečně dlouhá, aby se deficit rozvinul. Lidé, kteří dlouhodobě pracují na Mezinárodní vesmírné stanici, nejsou vystaveni stejné úrovni bombardování galaktickými kosmickými paprsky, jaké jsou stále v ochranné magnetosféře Země.
Částice záření, které tvoří tyto galaktické kosmické paprsky, jsou většinou zbytky supernovy.
Limoliho práce je součástí lidského výzkumného programu NASA. Zkoumání toho, jak kosmické záření ovlivňuje astronauty, a zkoumání způsobů, jak zmírnit tyto účinky, je zásadní pro další průzkum vesmíru, protože tato rizika se projeví především na misích na Mars a za Rudou planetou.
Co můžeme udělat pro ochranu astronautů létajících na Mars?
Jako částečné řešení, říká Limoli, by měla být kosmická loď navržena s vysoce chráněnými oblastmi, ve kterých lze odpočívat a spát. I přesto však vysokoenergetické částice projdou lodí a neexistuje žádný skutečný způsob, jak se jim vyhnout.
Preventivní postupy nabízejí určitou naději. "Pracujeme na farmakologických strategiích, které zahrnují komponenty, které budou vázat volné radikály a chránit neurotransmise," říká Limoli. "Ale teorii je stále třeba optimalizovat a vylepšit."