Щети в мозъка: потенциален риск за астронавтите на Марс
Космически лъчи и мозъкът
Когато хората се впускат в необятността на Космоса, те са изправени пред много опасности, включително излагане на космически лъчи. Тези високоенергийни частици, произлизащи от свръхнови експлозии, могат да проникнат в човешкото тяло и да увредят ДНК, което увеличава риска от рак и други заболявания.
Нова заплаха: увреждане на мозъка
Неотдавнашни проучвания разкриха още една потенциална заплаха за астронавтите: увреждане на мозъка. Изследване, проведено от Чарлз Лимоли и неговия екип в Медицинския факултет на Калифорнийския университет в Ървайн, показа, че дори относително ниски дози космически лъчи могат да предизвикат когнитивни увреждания и увреждания на паметта при мишки.
Изследването изложи шестмесечни мишки на различни дози енергийно заредени частици, подобни на тези, открити в галактическата космическа радиация. Шест седмици по-късно изследователите тестваха способността на мишките да изследват нови обекти, задача, която разчита на здрава памет и системи за обучение.
Резултатите показаха, че облъчените мишки проявяват значително влошено поведение на изследване, показващо загуба на любопитство и стремеж към новост. Екипът наблюдава и структурни промени в медиалната префронтална кора, мозъчна област, участваща в когнитивните процеси от по-висок порядък, като паметта. Тези промени включват намаляване на сложността и плътността на дендритите, които са от съществено значение за ефективен обмен на информация в мозъка, както и промени в PSD-95, протеин, който е от решаващо значение за невротрансмисията и обучението.
Дългосрочни последици
Клетъчните промени, наблюдавани при облъчените мишки, са пряко свързани с когнитивните показатели като мишките, проявяващи най-изразени структурни изменения, показват най-ниска производителност. Тези дефицити изглежда са постоянни, което предполага, че излагането на космическа радиация може да има дългосрочни ефекти върху здравето на мозъка.
Последици за мисиите на Марс
Резултатите от това проучване имат значителни последици за бъдещите мисии на Марс. Оценява се, че двупосочна мисия до Марс ще отнеме две до три години, излагайки астронавтите на продължителни нива на космическа радиация. Когнитивните увреждания, наблюдавани при мишки след само шест седмици на излагане, пораждат опасения относно потенциалното въздействие върху астронавтите по време на мисия до Марс.
Стратегии за защита и смекчаване
НАСА понастоящем проучва по-усъвършенствани технологии за защита, за да защити по-добре астронавтите от космическа радиация. Инженерите изследват начини за подобряване на екранирането в специфични зони на космически кораби, като спални помещения, и разработват специализирани каски за излизания в открития Космос.
Също така се обмислят алтернативни материали за екраниране, за да се сведе до минимум производството на вторични частици, които могат да взаимодействат с тялото и да причинят увреждане на тъканите.
Фармакологични интервенции
В допълнение към екранирането, фармакологичните интервенции могат да осигурят защита срещу увреждане на мозъка, предизвикано от радиация. Лимоли и неговият екип изследват обещаващи съединения, които могат да помогнат за смекчаване на ефектите от радиацията върху мозъчната тъкан.
Бъдещи изследвания
Необходими са допълнителни изследвания за по-точно симулиране на човешкото излагане на галактически космически лъчи и за изследване на алтернативни механизми и клетъчни типове, които могат да допринесат за когнитивни дефицити. Разбирането на тези основни фактори ще бъде решаващо за разработването на ефективни противодействия за защита на астронавтите по време на мисии в дълбок космос.
Заключение
Въпреки че резултатите от това проучване подчертават потенциален риск за астронавтите, е важно да се отбележи, че са необходими още изследвания, за да се разберат напълно ефектите на космическата радиация върху здравето на човешкия мозък. НАСА активно работи за разработването на усъвършенствани стратегии за екраниране и смекчаване, за да гарантира безопасността на бъдещите изследователи на Космоса.