Förlängd liv i rymden på väg till Mars kommer att göra fartygets besättning mer benägna för panikattacker och minnesförlust på grund av hur kosmiska strålar kommer att påverka överföringen av signaler i deras hjärnor. Forskare som har publicerat resultaten av experiment på möss i tidskriften eNeuro skriver om detta.
Under de senaste åren har läkarna aktivt studerat konsekvenserna av långvarig vistelse i rymden för människokroppen. De flesta av dessa studier genomfördes antingen ombord på de amerikanska pendlarna, eller direkt på ISS, såväl som ombord på ett antal ryska biosatelliter. Forskare lyckades avslöja ett antal hälsohot mot framtida Martian-kolonister eller utforskare av djupa rymden.
Således har experiment med fruktflugor visat att lång livslängd i tyngdkraft leder till en försvagning av medfödd immunitet och gör insekter sårbara för svampar och även stör störbarheten hos ett antal gener. Dessutom påskyndar livet i rymden åldrandet av benmärgen, inuti vilken nya immunceller bildas, och förlängd bombardering av hjärnan med kosmiska strålar sänker irreversibelt IQ.
Uttalanden av detta slag, som forskarna konstaterar, orsakar ofta mycket kontrovers, eftersom forskare inte observerar den verkliga effekten av kosmiska strålar på hjärnan hos människor eller andra däggdjur, utan mycket kraftiga strålar av tunga eller lätta joner eller andra accelererade partiklar som imiterar deras handling.
Diskussioner drivs av det faktum att olika grupper av experter ofta kommer till motsatta slutsatser, med samma typ av partiklar, men i olika doser eller bestrålar djur på olika sätt. Allt detta tillåter oss inte att ge en exakt utvärdering av exakt hur strålning kommer att påverka hjärnhälsan hos ISS-besättningen och framtida mån- eller martonkolonister.
Limoli och hans kollegor försökte eliminera dessa skillnader genom att placera försöksdjuren i förhållanden så nära som möjligt de som framtida marsonauter kommer att leva på väg till den röda planeten och på väg tillbaka till jorden.
För att göra detta beräknade de vilka typer av kosmiska strålar som mest skulle påverka dem och skapade en speciell emitter baserad på radioaktivt californium-252. Nedbrytningsprodukterna från denna instabila isotop visade sig vara mycket lik strömmen av partiklar som "bombarderar" kroppen av kosmonauter och astronauter under sin flykt till Mars, inklusive i sammansättning och i styrkan av deras handling på människokroppen och skeppets hud.
För det mesta, som i fallet med verkliga strålar, kommer de att bestå av neutroner, en av de minst studerade komponenterna i kosmisk strålning. Nyligen genomförda experiment av ryska rymdläkare har visat att dessa partiklar kan bromsa bildandet av nya celler i hjärnan hos djur och påverka deras beteende om de snabbt bestrålas med tillräckligt stora doser av neutroner.
Kampanjvideo:
Amerikanska forskare har kontrollerat om dessa avvikelser kommer att kvarstå på den "naturliga" nivån av kosmisk strålning. För att göra detta förvärvade de flera dussin möss, satte dem i en bur, som kontinuerligt "bombarderades" av deras strålningsgenerator och observerade förändringar i deras beteende under sex månader.
Som det visade sig, i det här fallet, förändrades arbetena i hjärnan hos mössen, särskilt deras hippocampus, minnets centrum och amygdala, den viktigaste "ledaren" av känslor. Högenergin neutroner och fotoner har biologer funnit, inte bara undertryckt bildandet av nya nervceller, utan också förändrat hur befintliga neuroner interagerade med varandra.
I synnerhet gjorde strålningen minnescentrets celler mindre aktiva och anslutna med varandra och försämrade också deras förmåga att bilda nya bindningar med grannar. Liknande förändringar ägde rum i amygdala och i den prefrontala cortex.
Alla dessa avvikelser passerade inte utan att lämna ett spår för mössen - gnagarna började ha minnesgap och de började komma ihåg värre de släktingar som de redan kände, känna igen nya föremål i buren, leta efter en väg ut ur labyrinten och lösa andra minnesproblem.
Dessutom blev mössen plötsligt "socialt fobiska" och började ständigt undvika kontakt med andra gnagare och upplevde också ständigt anfall av depression, ångest och andra psykiska störningar. I synnerhet lämnade de mindre ofta sina bon, visade överdrivet försiktighet och var långsammare att glömma bort redan farliga situationer.
Intressant nog inträffade inte allvarliga kränkningar av denna typ hos alla gnagare - i genomsnitt påverkade neutronbestrålningen allvarligt arbetet med hippocampus hos varje tredje mus och amygdala i varje femte gnagare. På liknande sätt tror forskarna att de kommer att påverka människor på väg till Mars.
Allt detta antyder enligt Limoli att mänskligheten måste förstå hur man skyddar astronauter och astronauter från kosmiska strålningar eller undertrycker de effekter de genererar innan de flyger till Mars och andra avlägsna världar i solsystemet.
