A jövő asztronautáinak le kell győzniük az esetleges agyi veszélyeket
Új kutatások arra figyelmeztetnek, hogy a kiterjesztett űrutazás a jövőbeni űrhajósokat számos központi idegrendszeri komplikáció veszélyének teheti ki.
Az Irvine-i Calforniai Egyetem (UCI) kutatói feltételezik, hogy a galatikus kozmikus sugarak - amelyek kiterjesztett űrrepülések során bombázzák az űrhajósokat - agykárosodást okozhatnak.
Egy új tanulmányban az UCI munkatársa, Charles Limoli és munkatársai azt találták, hogy a kísérleti erősen töltött részecskék, hasonlóan a galaktikus kozmikus sugarakhoz, jelentős hosszú távú agykárosodást okoztak a vizsgálati rágcsálókban. A laboratóriumban a rágcsálók kognitív zavarokat és demenciát tapasztaltak.
Tanulmányuk ben jelenik meg A Nature tudományos jelentései. Ez egy tavalyi tanulmányt követ, amely a galaktikus kozmikus sugarak valamivel rövidebb ideig tartó agyi hatásait mutatta. Limoli szerint a jelenlegi eredmények sokkal nagyobb riadalmat keltenek.
"Ez nem pozitív hír az űrhajósok számára, akik két-három éves körútra vannak kirendelve a Marson" - mondta a sugár onkológia professzora az UCI Orvostudományi Karán.
„Az űrkörnyezet egyedülálló veszélyeket jelent az űrhajósokra. Ezeknek a részecskéknek való kitettség számos lehetséges központi idegrendszeri komplikációhoz vezethet, amelyek a tényleges űrutazás során jelentkezhetnek és hosszú ideig fennmaradhatnak - ilyen például a teljesítmény csökkenése, a memóriahiány, a szorongás, a depresszió és a döntéshozatal zavara. A megismerésnek ezen káros következményei közül sok folytatódhat és haladhat az egész életen át. ”
A vizsgálat során a rágcsálókat töltött részecskesugárzásnak (teljesen ionizált oxigén és titán) vetették alá a New York-i Brookhaven Nemzeti Laboratórium NASA Űrsugárzási Laboratóriumában, majd elküldték őket Limoli UCI laboratóriumába.
Hat hónappal az expozíció után a kutatók még mindig jelentős mennyiségű agyi gyulladást és az idegsejtek károsodását találták. A képalkotás során kiderült, hogy az agy ideghálózata károsodott az ezen idegsejtek dendritjeinek és gerinceinek csökkenése révén, ami megzavarja a jelek továbbítását az agysejtek között.
Ezek a hiányosságok a tanulás és a memória tesztelésére szánt viselkedési feladatok gyenge teljesítményével társultak.
Ezenkívül a Limoli csapata felfedezte, hogy a sugárzás kihat a „félelem kihalására”, egy olyan aktív folyamatra, amelyben az agy elnyomja a korábbi kellemetlen és stresszes asszociációkat, mint amikor valaki, aki majdnem megfulladt, megtanulja újra élvezni a vizet.
"A félelem kihalásának hiányai hajlamosak lehetnek a szorongásra" - mondta Limoli. "Ez problémássá válhat egy hároméves Marsra tartó és onnan induló út során."
Különösen azt mondta, hogy ezek a hat hónapos eredmények tükrözik az általa elvégzett 2015-ös tanulmány hathetes besugárzás utáni eredményeit, amely egy korábbiA tudomány fejlődése.
Hasonló típusú, súlyosabb kognitív diszfunkció jellemző az agydaganatos betegeknél, akik nagy dózisú, foton alapú sugárkezelésben részesültek. Más kutatásokban Limoli a kemoterápia és a koponya besugárzásának a megismerésre gyakorolt hatását vizsgálja.
Míg az űrhajósok demencia-szerű hiányainak hónapokig kell megnyilvánulnia, szerinte a Marsra irányuló misszióhoz szükséges idő elegendő az ilyen károsodások kialakulásához. A Nemzetközi Űrállomáson hosszabb ideig dolgozó emberek azonban nem azonos szintű bombázásokkal szembesülnek galaktikus kozmikus sugarakkal, mert még mindig a Föld védő magnetoszféráján belül vannak.
Limoli munkája a NASA Humán Kutatási Programjának része. Annak vizsgálata, hogy az űrsugárzás hogyan befolyásolja az űrhajósokat, és ezeknek a hatásoknak az enyhítésére szolgáló módszerek elsajátítása elengedhetetlen az űr további emberi felfedezése szempontjából, és a NASA-nak figyelembe kell vennie ezeket a kockázatokat, amikor a Marsra és azon túli missziókat tervezi.
Részleges megoldásokat vizsgálnak - jegyezte meg Limoli. Az űrhajókat úgy lehetne megtervezni, hogy azok fokozott árnyékolással rendelkező területeket foglaljanak magukba, például pihenésre és alvásra. Ezek a rendkívül energikus töltésű részecskék azonban ennek ellenére áthaladnak a hajón, hozzátette: "és valójában nincs menekvés tőlük".
A megelőző kezelések némi reményt nyújtanak. Limoli csoportja olyan farmakológiai stratégiákon dolgozik, amelyek olyan vegyületeket tartalmaznak, amelyek szabad gyököket szednek és védik a neurotranszmissziót.
Forrás: Calforniai Egyetem, Irvine
