Простор може бити опасно место за крхке људе. Они који желе да уђу у Земљину орбиту морају да преговарају о опасностима по здравље попут екстремних температура, скучених квадрата, дугих периода изолације и слабих физиолошких ефеката живота без гравитације. Ствари ће постати још грубе за астронауте који се надају путовању на астероид или Марс.
Сличан садржај
- Шта се догађа с људским тијелом у свемиру?
- Где су сви странци? Узимање склоништа из зрачења Универзума
- Мозак имплантати могу бити у стању да шокирају оштећене успомене натраг у облик
- Астероидни балван ће бити успутни камен на путу ка Марсу
Једна од највећих претњи путовањима у свемир је дуготрајна изложеност неумољивом космичком зрачењу, што може оштетити ДНК и повећати шансе свемирских путника да развију болести попут рака у току свог живота. Сада, истраживање на мишевима сугерише да ће први људи који су покушали мисију на Марсу имати непосреднији проблем: оштећење мозга. Козмички зраци који бомбардују мозак могу резултирати оштећењем когнитивних и памћења која ће се појавити за само неколико месеци.
Галактичко космичко зрачење је начињено од високоенергетских честица које потичу од претходних експлозија супернове које долазе прелазећи кроз наш соларни систем. НАСА је спонзорирала бројне студије које су истраживале краткорочне и дугорочне ефекте свемирског зрачења на сваки систем у телу, откривајући да ове зраке могу имати погубни ефекат на биолошко ткиво током живота.
Раније студије сугерисале су да излагање зрачењу такође може изазвати когнитивно оштећење, укључујући ранији почетак Алзхеимерове деменције. Сада је Цхарлес Лимоли, професор радијационе онкологије на Медицинском факултету Универзитета у Калифорнији, и његов тим показали да чак и релативно ниске дозе космичких зрака могу изазвати специфичан низ неуронских поремећаја који би се могли очитовати током мисије у повратку. до Марса, за који се предвиђа да ће трајати две до три године.
"Ово је прва студија, по мом мишљењу, која заиста повезује пуно лабавих крајева заједно и пружа механизам за оно што се догађа да изазове когнитивне дисфункције", каже Лимоли, чији тим данас извештава о резултатима у Сциенце Адванцес .
Да би проучили ефекте зрачења „умањеног ума“, истраживачи су испитали неколико група шестомесечних мишева - приближну просечну старост астронаута у мишјим годинама. Тим је мишеве разнио малим или високим дозама енергетски набијених честица сличних онима које се налазе у галактичком космичком зрачењу. Ове честице расељавају електроне у живом ткиву које затим покрећу реакције слободних радикала, које изазивају промене у ћелијама и ткивима у телу. Иако се реакције слободних радикала дешавају у току милисекунди, ћелијске неправилности које изазивају јављају се месецима или чак годинама, па су истраживачи чекали шест недеља пре тестирања озрачених мишева како би се дозволило да се ћелијска заблуда одвија.
Резултати су показали да су озрачени мишеви значајно ослабљени у способности да истражују нове предмете смештене у свом окружењу, што је задатак који привлачи здрав систем учења и памћења. „Животиње које су биле изложене изгубиле су радозналост. Изгубили су склоност ка истраживању новости “, каже Лимоли.
Конкретно, тим је открио зрачењем изазване структурне промене у медиалном префронталном кортексу, подручју мозга одговорном за процесе вишег реда за које се зна да су ангажовани током задатака памћења. Неурони у овим оштећеним областима показали су смањење сложености и густине структура званих дендрити, које делују као антене за долазне ћелијске поруке и од суштинског су значаја за ефикасну размену информација у мозгу. Истраживачки тим је такође открио измене у ПСД-95, протеину који је важан за неуротрансмисију и такође је повезан са учењем и памћењем.
Ћелијске промене дендрита биле су директно повезане са когнитивним перформансама - мишеви са највећим структурним променама имали су најсиромашније резултате рада. И иако је овим недостацима било потребно време да се манифестују, изгледа да су трајни.
Лимоли напомиње да, иако је посао изведен на мишевима, оштећења која су уочена у њиховој студији увелике личе на недостатке уочене у људском мозгу који пати од неуродегенеративних стања попут деменције. „Пошто су ове врсте промена пронађене и у низу неуродегенеративних стања и дешавају се током старења, он пружа логичну позадину за оно што зрачење делује на мозак глодара и људи“, каже Лимоли.
Вероватно нико није видео ове недостатке данашњих астронаута, јер су људи који раде на Међународној свемирској станици „заштићени магнетном земљином Земље, што одбија оно што има набој“, каже Лимоли. И док астронаути који су путовали на Месец нису били заштићени магнетним загрљајем Земље, њихова релативно кратка путовања имала би ограничен ниво изложености на део оних који ће се доживети током мисије на Марс.
Иако су резултати овог експеримента упечатљиви, други стручњаци наглашавају да још увек нема довољно података који би могли да донесу дефинитивне закључке о ефектима зрачења људи. "Много информација које смо извукли из студија катастрофалних догађаја у Другом светском рату, " каже Натхан Сцхвадрон, ванредни професор физике свемирске плазме на Универзитету у Нев Хампсхиреу. "Ми једноставно немамо пуно знања о томе шта се дешава са биолошким системима када су изложени високим нивоима зрачења током дужег периода. Мислим да овде постоји потенцијални ризик, али то заиста још увек не разумемо. "
Па шта треба учинити? НАСА тренутно истражује напредније технологије заштите које би могле боље заштитити астронауте током дугорочних мисија у свемир. Инжињери би такође могли да измене могућности заштите у одређеним регионима брода, на пример где астронаути спавају, или опреми људе са специјалним кацигама за свемирске шетње, каже Лимоли.
Сцхвадрон, чије је истраживање превасходно усмерено на развојни напредни оклоп, каже да је енергија галактичког космичког зрачења толико велика да интеракција са заштитним материјалима делује на потенцијално проблематичне начине. „Оно што се догађа је да високоенергетско зрачење удари у штит и затим произведе купку секундарних честица. Неутрони су вероватно примарни пример тога. “Те високоенергетске честице могу потом да ступе у интеракцију са телом, изазивајући реакције слободних радикала и накнадно оштећење ткива.
Крећући се напред, Лимоли и његов тим планирају да осмисле експерименте који тачније симулирају изложеност човеку галактичким космичким зракама и истражују алтернативне механизме и врсте ћелија који би могли допринети проширењу когнитивног дефицита. Такође истражује фармаколошке интервенције које би могле заштитити мождано ткиво од овог зрачења.
„Имамо обећавајућа једињења која ће вероватно прилично помоћи“, каже Лимоли. "Ово није прекршилај посла - то је нешто што морамо да разумемо и будемо свесни да нас не ухвати пажња."
