Poškození mozku: potenciální riziko pro astronauty na Marsu
Kosmické záření a mozek
Když se lidé vydají do nekonečných dálav vesmíru, čelí mnoha nebezpečím, včetně vystavení kosmickému záření. Tyto vysokoenergetické částice pocházející ze supernovových explozí mohou proniknout do lidského těla a poškodit DNA, čímž se zvyšuje riziko vzniku rakoviny a dalších onemocnění.
Nová hrozba: poškození mozku
Nedávný výzkum odhalil další potenciální hrozbu pro astronauty: poškození mozku. Studie provedená Charlesem Limolim a jeho týmem na lékařské fakultě Kalifornské univerzity v Irvine ukázala, že i relativně nízké dávky kosmického záření mohou u myší způsobit kognitivní a paměťové poruchy.
V rámci studie byla šestiměsíční myši vystavena různým dávkám energeticky nabitých částic, které jsou podobné těm, které se nacházejí v galaktickém kosmickém záření. O šest týdnů později vědci testovali schopnost myší prozkoumávat nové objekty, což je úkol, který vyžaduje zdravou paměť a systémy učení.
Výsledky ukázaly, že ozářené myši vykazovaly výrazně zhoršené průzkumné chování, což naznačuje ztrátu zvědavosti a tendencí hledat nové věci. Tým také pozoroval strukturální změny v mediální prefrontální kůře, oblasti mozku, která se podílí na kognitivních procesech vyššího řádu, jako je paměť. Tyto změny zahrnovaly snížení složitosti a hustoty dendritů, které jsou nezbytné pro efektivní výměnu informací v mozku, a změny v PSD-95, proteinu, který je zásadní pro neurotransmisi a učení.
Dlouhodobé důsledky
Pozorované buněčné změny u ozářených myší přímo souvisely s kognitivním výkonem, přičemž myši, které vykazovaly nejvýraznější strukturální změny, měly nejhorší výkon. Tyto deficity se zdají být trvalé, což naznačuje, že vystavení kosmickému záření by mohlo mít dlouhodobé účinky na zdraví mozku.
Důsledky pro mise na Mars
Zjištění této studie mají významné důsledky pro budoucí mise na Mars. Mise na Mars a zpět potrvá podle odhadů dva až tři roky, což vystaví astronauty zvýšené úrovni kosmického záření. Kognitivní poruchy pozorované u myší po pouhých šesti týdnech vystavení vzbuzují obavy ohledně potenciálních dopadů na astronauty během mise na Mars.
Strategie ochrany a zmírnění
NASA v současné době zkoumá pokročilejší technologie stínění, aby lépe ochránila astronauty před kosmickým zářením. Inženýři zkoumají způsoby, jak zlepšit stínění v konkrétních oblastech kosmických lodí, například v ložnicích, a vyvíjejí specializované přilby pro výstupy do vesmíru.
Zvažují se také alternativní materiály stínění, aby se minimalizovala produkce sekundárních částic, které mohou interagovat s tělem a způsobit poškození tkáně.
Farmakologické intervence
Kromě stínění mohou farmakologické intervence poskytnout ochranu před poškozením mozku způsobeným zářením. Limoli a jeho tým zkoumají slibné sloučeniny, které by mohly pomoci zmírnit účinky záření na mozkovou tkáň.
Budoucí výzkum
Je zapotřebí další výzkum, aby bylo možné přesněji simulovat lidskou expozici galaktickému kosmickému záření a zkoumat alternativní mechanismy a typy buněk, které by mohly přispívat ke kognitivním deficitům. Pochopení těchto základních faktorů bude zásadní pro vývoj účinných protiopatření na ochranu astronautů na vesmírných misích.
Závěr
Přestože výsledky této studie poukazují na potenciální riziko pro astronauty, je důležité si uvědomit, že je zapotřebí dalšího výzkumu, aby bylo možné plně porozumět účinkům kosmického záření na zdraví lidského mozku. NASA aktivně pracuje na vývoji pokročilých strategií stínění a zmírnění, aby zajistila bezpečnost budoucích průzkumníků vesmíru.