Długotrwałe życie w kosmosie w drodze na Marsa sprawi, że załoga statku będzie bardziej podatna na ataki paniki i amnezję z powodu tego, jak promienie kosmiczne wpłyną na przekazywanie sygnałów w ich mózgach. Piszą o tym naukowcy, którzy opublikowali wyniki eksperymentów na myszach w czasopiśmie eNeuro.
W ostatnich latach lekarze aktywnie badają konsekwencje długotrwałego pobytu w kosmosie dla organizmu człowieka. Większość z tych badań została przeprowadzona na pokładzie amerykańskich wahadłowców lub bezpośrednio na ISS, a także na pokładzie szeregu rosyjskich biosatelitów. Naukowcom udało się odkryć szereg zagrożeń dla zdrowia przyszłych kolonistów marsjańskich lub odkrywców kosmosu.
Na przykład eksperymenty na muszkach owocówek wykazały, że długie życie w stanie nieważkości prowadzi do osłabienia odporności wrodzonej i czyni owady podatnymi na grzyby, a także zaburza czytelność wielu genów. Ponadto życie w kosmosie przyspiesza starzenie się szpiku kostnego, w którym powstają nowe komórki odpornościowe, a długotrwałe bombardowanie mózgu promieniami kosmicznymi nieodwracalnie obniża IQ.
Stwierdzenia tego rodzaju, jak zauważają naukowcy, często budzą wiele kontrowersji, ponieważ naukowcy nie obserwują rzeczywistego wpływu promieni kosmicznych na mózg ludzi lub innych ssaków, ale bardzo potężne wiązki ciężkich lub lekkich jonów lub innych przyspieszonych cząstek naśladujących ich działanie.
Dyskusje są podsycane faktem, że różne grupy eksperymentatorów często dochodzą do przeciwnych wniosków, używając tych samych typów cząstek, ale w różnych dawkach lub napromieniowując zwierzęta na różne sposoby. Wszystko to nie pozwala nam dokładnie ocenić, w jaki sposób promieniowanie wpłynie na zdrowie mózgu załogi ISS i przyszłych księżycowych lub marsjańskich kolonistów.
Limoli i jego koledzy próbowali wyeliminować te rozbieżności, umieszczając zwierzęta doświadczalne w warunkach jak najbardziej zbliżonych do tych, w których przyszli marsonauci będą żyć w drodze na Czerwoną Planetę i w drodze powrotnej na Ziemię.
Aby to zrobić, obliczyli, jakie rodzaje promieni kosmicznych będą na nie najsilniej oddziaływać, i stworzyli specjalny emiter oparty na radioaktywnym kalifornie-252. Produkty rozpadu tego niestabilnego izotopu okazały się bardzo podobne do strumienia cząstek, które będą „bombardować” ciała kosmonautów i astronautów podczas ich lotu na Marsa, w tym w składzie i sile ich działania na ludzkie ciało i skórę statku.
W większości, podobnie jak w przypadku promieni rzeczywistych, będą one składać się z neutronów, jednego z najsłabiej zbadanych składników promieniowania kosmicznego. Niedawne eksperymenty rosyjskich lekarzy kosmicznych wykazały, że cząsteczki te mogą spowalniać tworzenie się nowych komórek w mózgach zwierząt i wpływać na ich zachowanie, jeśli zostaną szybko napromieniowane dostatecznie dużymi dawkami neutronów.
Film promocyjny:
Amerykańscy naukowcy sprawdzili, czy te anomalie będą się utrzymywać na „naturalnym” poziomie promieniowania kosmicznego. W tym celu pozyskali kilkadziesiąt myszy, umieścili je w klatce, która była nieustannie „bombardowana” przez ich generator promieniowania i przez sześć miesięcy obserwowali zmiany w ich zachowaniu.
Jak się okazało, w tym przypadku praca mózgu myszy, a zwłaszcza ich hipokampu, ośrodka pamięci i ciała migdałowatego, głównego „przewodnika” emocji, uległa znacznej zmianie. Biolodzy odkryli, że wysokoenergetyczne neutrony i fotony nie tylko hamowały powstawanie nowych komórek nerwowych, ale także zmieniły sposób, w jaki istniejące neurony współdziałają ze sobą.
W szczególności promieniowanie sprawiło, że komórki centrum pamięci były mniej aktywne i połączone ze sobą, a także osłabiło ich zdolność do tworzenia nowych więzi z sąsiadami. Podobne zmiany zaszły w ciele migdałowatym i korze przedczołowej.
Wszystkie te anomalie nie minęły bez pozostawienia śladu dla myszy - gryzonie zaczęły mieć luki w pamięci i zaczęły gorzej zapamiętywać znajomych, których już znały, rozpoznawać nowe przedmioty w klatce, szukać wyjścia z labiryntu i rozwiązywać inne problemy z pamięcią.
Ponadto myszy nagle stały się „fobiczne społecznie” i zaczęły nieustannie unikać kontaktu z innymi gryzoniami, a także stale doświadczały napadów depresji, lęku i innych zaburzeń psychicznych. W szczególności rzadziej opuszczały swoje gniazda, wykazywały nadmierną ostrożność i wolniej zapominały o już przeżywanych niebezpiecznych sytuacjach.
Co ciekawe, poważne naruszenia tego typu nie wystąpiły u wszystkich gryzoni - średnio napromienianie neutronów poważnie wpłynęło na pracę hipokampu u co trzeciej myszy, a ciała migdałowatego u co piątego gryzonia. Naukowcy uważają, że w podobny sposób wpłyną one na ludzi w drodze na Marsa.
Wszystko to, zdaniem Limoli, sugeruje, że ludzkość musi zrozumieć, jak chronić astronautów i astronautów przed działaniem promieni kosmicznych lub tłumić efekty, które generują, przed lotem na Marsa i inne odległe światy Układu Słonecznego.