Εγκεφαλικές βλάβες: Ένας πιθανός κίνδυνος για τους αστροναύτες στον Άρη
Κοσμικές ακτίνες και ο εγκέφαλος
Καθώς οι άνθρωποι τολμούν να ταξιδέψουν στην απεραντοσύνη του διαστήματος, έρχονται αντιμέτωποι με πολλούς κινδύνους, όπως η έκθεση σε κοσμικές ακτίνες. Αυτά τα υψηλής ενέργειας σωματίδια, που προέρχονται από εκρήξεις υπερκαινοφανών, μπορούν να εισέλθουν στο ανθρώπινο σώμα και να βλάψουν το DNA, αυξάνοντας τον κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου και άλλων ασθενειών.
Μια νέα απειλή: Εγκεφαλική βλάβη
Πρόσφατες έρευνες αποκάλυψαν μια άλλη πιθανή απειλή για τους αστροναύτες: εγκεφαλική βλάβη. Μια μελέτη που διεξήχθη από τον Charles Limoli και την ομάδα του στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Ίρβαϊν απέδειξε ότι ακόμη και σχετικά χαμηλές δόσεις κοσμικής ακτινοβολίας μπορούν να προκαλέσουν γνωστικές και μνημονικές διαταραχές σε ποντίκια.
Η μελέτη εξέθεσε ποντίκια ηλικίας έξι μηνών σε διάφορες δόσεις ενεργειακών φορτισμένων σωματιδίων παρόμοιων με αυτά που βρίσκονται στη γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία. Έξι εβδομάδες αργότερα, οι ερευνητές δοκίμασαν την ικανότητα των ποντικών να εξερευνήσουν νέα αντικείμενα, μια εργασία που βασίζεται σε υγιή μνήμη και συστήματα εκμάθησης.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα ακτινοβολημένα ποντίκια εμφάνισαν σημαντικά εξασθενημένη συμπεριφορά εξερεύνησης, υποδεικνύοντας απώλεια περιέργειας και αναζήτησης πρωτοτυπίας. Η ομάδα παρατήρησε επίσης δομικές αλλαγές στον μεσολαιμικό προμετωπιαίο φλοιό, μια περιοχή του εγκεφάλου που εμπλέκεται σε γνωστικές διεργασίες υψηλότερης τάξης, όπως η μνήμη. Αυτές οι αλλαγές περιλάμβαναν μείωση στην πολυπλοκότητα και την πυκνότητα των δενδριτών, απαραίτητων για την αποτελεσματική ανταλλαγή πληροφοριών στον εγκέφαλο, και αλλοιώσεις στο PSD-95, μια πρωτεΐνη που είναι ζωτικής σημασίας για τη νευροδιαβίβαση και τη μάθηση.
Μακροπρόθεσμες συνέπειες
Οι κυτταρικές αλλαγές που παρατηρήθηκαν στα ακτινοβολημένα ποντίκια σχετίζονταν άμεσα με τη γνωστική απόδοση, με τα ποντίκια που παρουσίαζαν τις πιο έντονες δομικές αλλοιώσεις να εμφανίζουν τις χειρότερες επιδόσεις. Αυτά τα ελλείμματα φαίνεται να είναι μόνιμα, υποδηλώνοντας ότι η έκθεση στη κοσμική ακτινοβολία θα μπορούσε να έχει μακροχρόνιες επιπτώσεις στην υγεία του εγκεφάλου.
Επιπτώσεις για τις αποστολές στον Άρη
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης έχουν σημαντικές επιπτώσεις για μελλοντικές αποστολές στον Άρη. Μια αποστολή μετ’ επιστροφής στον Άρη υπολογίζεται ότι θα διαρκέσει δύο έως τρία χρόνια, εκθέτοντας τους αστροναύτες σε παρατεταμένα επίπεδα κοσμικής ακτινοβολίας. Οι γνωστικές διαταραχές που παρατηρήθηκαν σε ποντίκια μετά από μόλις έξι εβδομάδες έκθεσης εγείρουν ανησυχίες σχετικά με τις πιθανές επιπτώσεις στους αστροναύτες κατά τη διάρκεια μιας αποστολής στον Άρη.
Στρατηγικές προστασίας και μετριασμού
Η NASA διερευνά επί του παρόντος πιο προηγμένες τεχνολογίες θωράκισης για την καλύτερη προστασία των αστροναυτών από την κοσμική ακτινοβολία. Οι μηχανικοί εξερευνούν τρόπους βελτίωσης της θωράκισης σε συγκεκριμένες περιοχές του διαστημόπλοιου, όπως οι χώροι ύπνου, και αναπτύσσουν εξειδικευμένα κράνη για διαστημικούς περιπάτους.
Εξετάζονται επίσης εναλλακτικά υλικά θωράκισης για την ελαχιστοποίηση της παραγωγής δευτερευόντων σωματιδίων που μπορούν να αλληλεπιδράσουν με το σώμα και να προκαλέσουν βλάβες στους ιστούς.
Φαρμακολογικές παρεμβάσεις
Εκτός από την θωράκιση, οι φαρμακολογικές παρεμβάσεις μπορούν να προσφέρουν προστασία από εγκεφαλικές βλάβες που προκαλούνται από ακτινοβολία. Ο Limoli και η ομάδα του ερευνούν πολλά υποσχόμενες ενώσεις που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη μείωση των επιπτώσεων της ακτινοβολίας στον εγκεφαλικό ιστό.
Μελλοντική έρευνα
Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την πιο ακριβή προσομοίωση της ανθρώπινης έκθεσης σε γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία και τη διερεύνηση εναλλακτικών μηχανισμών και κυτταρικών τύπων που θα μπορούσαν να συμβάλουν σε γνωστικά ελλείμματα. Η κατανόηση αυτών των υποκείμενων παραγόντων θα είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη αποτελεσματικών αντιμέτρων για την προστασία των αστροναυτών σε αποστολές στο διάστημα.
Συμπέρασμα
Ενώ τα ευρήματα αυτής της μελέτης επισημαίνουν έναν πιθανό κίνδυνο για τους αστροναύτες, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι απαιτείται περισσότερη έρευνα για την πλήρη κατανόηση των επιπτώσεων της κοσμικής ακτινοβολίας στην ανθρώπινη υγεία του εγκεφάλου. Η NASA εργάζεται ενεργά για την ανάπτυξη προηγμένων στρατηγικών θωράκισης και μετριασμού για τη διασφάλιση της ασφάλειας των μελλοντικών εξερευνητών του διαστήματος.
