Kaj se bo zgodilo z možgani astronavta med misijo na Mars? Nič dobrega. V njem bodo oborili uničevalni delci, ki bi lahko trajno poslabšali kognitivno delovanje, je pokazala študija sevalne onkologije z kalifornijske univerze v Irvineu.
Charles Limoli in njegovi sodelavci so ugotovili, da izpostavljenost visoko energijskim nabitim delcem - na primer galaktičnim kozmičnim žarkom, ki med dolgimi vesoljskimi leti bombardirajo astronavte - povzroči znatno škodo centralnemu živčnemu sistemu in vodi do kognitivnih motenj.
"Ni najboljša novica za astronavte, ki se pripravljajo na dvo- ali triletno potovanje do Marsa," pravi Limoli, profesor sevalne onkologije na Medicinski fakulteti Caltech v Irvineju. - zmanjšana produktivnost, pomanjkanje spomina, zmanjšana koncentracija in pozornost med vesoljskim poletom lahko vplivajo na kritične dejavnosti; izpostavljenost tem delcem lahko vodi tudi do dolgoročne kognitivne oslabitve skozi celo življenje."
V okviru študije so znanstveniki obsevali glodalce (popolnoma ionizirani kisik in titan) z nabitimi delci v Nasinem vesoljskem laboratoriju za sevanje v nacionalnem laboratoriju v Brookhavenu, nato pa jih poslali v laboratorij Limoli.
Foto: hi-news.ru
Znanstveniki so ugotovili, da izpostavljenost tem delcem vodi do vnetja možganov in moti signalizacijo med nevroni. Slike so pokazale, kako natančno komunikacijsko omrežje možganov motijo krčenja v strukturah živčnih celic, na primer dendriti.
Dodatne sinaptične spremembe v kombinaciji s strukturnimi spremembami ovirajo sposobnost živčnih celic, da učinkovito prenašajo elektrokemijske signale. Poleg tega je prišlo do hudega poslabšanja uspešnosti pri izvajanju vedenjskih nalog, namenjenih preizkušanju učenja in spomina.
Promocijski video:
Te vrste resnejših kognitivnih motenj so pogoste pri bolnikih z možganskim rakom, ki med zdravljenjem prejemajo visoke odmerke fotonskega sevanja. V drugi raziskavi Limoli preučuje učinke kemoterapije in sevanja glave na kognitivno delovanje.
Medtem ko se bo kognitivni primanjkljaj pri astronavtih pokazal šele mesece pozneje, pravi Limoli, bo čas, potreben za letenje na Mars, dovolj dolg, da se bo primanjkljaj razvil. Ljudje, ki dlje časa delajo na Mednarodni vesoljski postaji, se ne srečujejo z enakim nivojem obstreljevanja galaktičnih kozmičnih žarkov, kot so še vedno znotraj Zemljine zaščitne magnetosfere.
Delci sevanja, ki sestavljajo te galaktične kozmične žarke, so večinoma ostanki supernove.
Limolijevo delo je del Nasinega raziskovalnega programa za človeka. Raziskovanje vpliva kozmičnega sevanja na astronavte in raziskovanje načinov za ublažitev teh učinkov je ključnega pomena za nadaljnje raziskovanje vesolja ljudi, saj se bodo ta tveganja kazala predvsem pri misijah na Mars in zunaj Rdečega planeta.
Kaj lahko storimo, da zaščitimo astronavte, ki letijo na Mars?
Kot delna rešitev, pravi Limoli, bi bilo treba vesoljsko plovilo zasnovati z zelo zaščitenimi območji, v katerih se lahko odpočijejo in prespijo. Vendar bodo visokoenergijski delci tako ali tako šli skozi ladjo in resničnega načina, kako se jim izogniti, ni.
Preventivni postopki ponujajo nekaj upanja. "Delamo na farmakoloških strategijah, ki vključujejo komponente, ki bodo vezale proste radikale in zaščitile nevrotransmisijo," pravi Limoli. "Toda teorijo je še vedno treba optimizirati in izpopolniti."