Agykárosodás: Lehetséges kockázat a Marsra utazó űrhajósok számára
Kozmikus sugarak és az agy
Ahogy az emberiség egyre jobban behatol a világűrbe, számos veszéllyel kell szembenéznie, többek között a kozmikus sugarakkal. Ezek a szupernóva-robbanásokból származó, nagy energiájú részecskék képesek áthatolni az emberi testen, és károsíthatják a DNS-t, ami növeli a rák és más betegségek kockázatát.
Egy újabb fenyegetés: Agykárosodás
A közelmúltbeli kutatások egy újabb lehetséges veszélyre hívták fel a figyelmet, ami az űrhajósokat fenyegeti: az agykárosodás. A Kaliforniai Egyetem, Irvine Orvostudományi Karán Charles Limoli és csapata által végzett tanulmány kimutatta, hogy még a viszonylag alacsony dózisú kozmikus sugárzás is kognitív és memóriazavarokat okozhat egereknél.
A kutatás során hat hónapos egereket tettek ki különböző dózisú, energikus, töltött részecskéknek, amelyek hasonlóak a galaktikus kozmikus sugárzásban találhatókhoz. Hat héttel később a kutatók tesztelték az egerek új tárgyak felfedezésére való képességét, egy olyan feladatot, amely az egészséges memóriától és tanulási rendszerektől függ.
Az eredmények azt mutatták, hogy a besugárzott egereknél jelentősen károsodott a felfedező magatartás, ami a kíváncsiság és az újdonságkeresés csökkenésére utalt. A csapat az agykéreg mediális prefrontális területén is szerkezeti változásokat figyelt meg, amely agyterület a magasabb rendű kognitív folyamatokban, például a memóriában vesz részt. Ezek a változások magukban foglalták a dendritek bonyolultságának és sűrűségének csökkenését, ami elengedhetetlen ahhoz, hogy az agy hatékonyan cseréljen információkat, valamint változásokat a PSD-95-ben, egy olyan fehérjében, amely kulcsfontosságú a neurotranszmisszióhoz és a tanuláshoz.
Hosszú távú következmények
A besugárzott egereknél megfigyelt sejtes változások közvetlenül összefüggtek a kognitív teljesítménnyel: azok az egerek, amelyeknél a legjelentősebb szerkezeti elváltozások mutatkoztak, a legrosszabb teljesítményt nyújtották. Ezek a hiányosságok tartósnak tűnnek, ami arra utal, hogy a kozmikus sugárzásnak való kitettség tartós hatással lehet az agy egészségére.
Implikációk a Mars-küldetésekre
Ennek a tanulmánynak a megállapításai jelentős következményekkel járnak a Marsra tervezett jövőbeli küldetésekre nézve. Egy oda-vissza út a Marsra előreláthatólag két-három évig tart, ami azt jelenti, hogy az űrhajósok hosszú ideig lesznek kitéve a kozmikus sugárzásnak. Az egereknél mindössze hat hét alatt megfigyelt kognitív károsodás aggodalmakat vet fel az űrhajósok lehetséges érintettségét illetően egy Mars-küldetés során.
Árnyékolási és mérséklő stratégiák
A NASA jelenleg fejlettebb árnyékolási technológiákat vizsgál, hogy jobban megvédje az űrhajósokat a kozmikus sugárzástól. A mérnökök olyan módszereket keresnek, amelyekkel javítható az árnyékolás az űrhajó bizonyos területein, például a hálószobákban, és speciális sisakokat fejlesztenek az űrsétákhoz.
Alternatív árnyékoló anyagokat is fontolgatnak, hogy csökkentsék a másodlagos részecskék képződését, amelyek kölcsönhatásba léphetnek a testtel, és szövetkárosodást okozhatnak.
Farmakológiai beavatkozások
Az árnyékoláson kívül a farmakológiai beavatkozások védelmet nyújthatnak a sugárzás okozta agykárosodás ellen. Limoli és csapata olyan ígéretes vegyületeket vizsgál, amelyek segíthetnek mérsékelni a sugárzás agyszövetre gyakorolt hatását.
Jövőbeli kutatások
További kutatásokra van szükség a galaktikus kozmikus sugaraknak való emberi kitettség pontosabb szimulálásához, valamint azoknak az alternatív mechanizmusoknak és sejttípusoknak a feltárásához, amelyek hozzájárulhatnak a kognitív károsodáshoz. Ezen alapvető tényezők megértése elengedhetetlen lesz ahhoz, hogy hatékony ellenintézkedéseket fejlesszünk ki az űrhajósok védelmére a világűr mélyére irányuló küldetések során.
Következtetés
Bár ennek a tanulmánynak a megállapításai rávilágítanak az űrhajósokat fenyegető lehetséges kockázatra, fontos megjegyezni, hogy további kutatásokra van szükség ahhoz, hogy teljes mértékben megértsük a kozmikus sugárzás emberi agyi egészségre gyakorolt hatásait. A NASA aktívan dolgozik fejlett árnyékolási és mérséklő stratégiák kifejlesztésén, hogy biztosítsa a jövőbeli űrkutatók biztonságát.
