Нейропротекція

Пошкодження мозку: потенційний ризик для астронавтів на Марсі

Космічні промені та мозок

Оскільки люди вирушають у безкраї простори космосу, вони стикаються з численними небезпеками, включаючи опромінення космічними променями. Ці високоенергетичні частинки, що виникають внаслідок вибухів наднових зір, можуть проникати в людське тіло і пошкоджувати ДНК, підвищуючи ризик розвитку раку та інших захворювань.

Нова загроза: пошкодження мозку

Останні дослідження виявили ще одну потенційну загрозу для астронавтів: пошкодження мозку. Дослідження, проведене Чарльзом Лімолі та його командою в Медичній школі Каліфорнійського університету в Ірвіні, показало, що навіть відносно низькі дози космічних променів можуть викликати когнітивні та мнемічні порушення у мишей.

Дослідники опромінювали шестимісячних мишей різними дозами енергетичних заряджених частинок, подібних до тих, що містяться в галактичному космічному випромінюванні. Через шість тижнів вони перевірили здатність мишей досліджувати нові об’єкти – завдання, яке залежить від здорової пам’яті та систем навчання.

Результати показали, що опромінені миші демонстрували значно порушену дослідницьку поведінку, що свідчить про втрату цікавості та схильності до новизни. Команда також спостерігала структурні зміни в медіальній префронтальній корі – області мозку, що бере участь у вищих когнітивних процесах, таких як пам’ять. Ці зміни включали зменшення складності та густоти дендритів, необхідних для ефективного обміну інформацією в мозку, та зміни в PSD-95 – білку, що відіграє вирішальну роль у нейротрансмісії та навчанні.

Довгострокові наслідки

Клітинні зміни, що спостерігалися у опромінених мишей, були безпосередньо пов’язані з когнітивними функціями: миші з найбільш вираженими структурними порушеннями показали найгірші результати. Ці дефіцити, схоже, є постійними, що свідчить про те, що вплив космічного випромінювання може мати тривалий вплив на здоров’я мозку.

Вплив на місії на Марс

Висновки цього дослідження мають важливі наслідки для майбутніх місій на Марс. Очікується, що подорож на Марс і назад триватиме від двох до трьох років, що піддасть астронавтів тривалому впливу космічного випромінювання. Когнітивні порушення, що спостерігаються у мишей після лише шести тижнів опромінення, викликають занепокоєння щодо потенційного впливу на астронавтів під час місії на Марс.

Стратегії захисту та пом’якшення наслідків

Наразі NASA досліджує більш передові технології захисту, щоб краще захистити астронавтів від космічного випромінювання. Інженери вивчають способи покращення захисту в певних зонах космічного корабля, таких як спальні приміщення, та розробляють спеціальні шоломи для виходів у відкритий космос.

Також розглядаються альтернативні матеріали для захисту, щоб мінімізувати виробництво вторинних частинок, які можуть взаємодіяти з тілом і викликати пошкодження тканин.

Фармакологічні втручання

На додачу до захисту, фармакологічні втручання можуть забезпечувати захист від ураження мозку, спричиненого опроміненням. Лімолі та його команда досліджують перспективні сполуки, які могли б допомогти пом’якшити вплив випромінювання на тканини мозку.

Майбутні дослідження

Необхідні подальші дослідження, щоб точніше змоделювати вплив на людину галактичних космічних променів та дослідити альтернативні механізми та типи клітин, які можуть сприяти когнітивним дефіцитам. Розуміння цих основних факторів буде вирішальним для розробки ефективних контрзаходів для захисту астронавтів під час місій у далекому космосі.

Висновки

Хоча висновки цього дослідження вказують на потенційний ризик для астронавтів, важливо зазначити, що потрібні додаткові дослідження, щоб повністю зрозуміти вплив космічного випромінювання на здоров’я людського мозку. NASA активно працює над розробкою передових стратегій захисту та пом’якшення наслідків, щоб забезпечити безпеку майбутніх дослідників космосу.