Długie przebywanie w kosmosie przy zerowej grawitacji może spowodować poważne zmiany w mózgu - odkryli syberyjscy naukowcy, badając stan myszy na orbicie.
Wyniki pozwolą na stworzenie systemów zapobiegania i korygowania negatywnego wpływu nieważkości na organizm astronautów. „Najciekawsze z ustaleń dotyczy układu dopaminy. Widzieliśmy, że ekspresja jego kluczowych genów spadła po miesiącu na orbicie. Sugeruje to, że układ dopaminy w mózgu, który jest normalnie odpowiedzialny za dobrą koordynację działań i ogólnie za kontrolę ruchów, jest degradujący.
W dłuższej perspektywie taka zmiana może prowadzić do rozwoju stanu przypominającego parkinson. Bo jeśli masz spadek ekspresji enzymu syntetyzującego dopaminę, to poziom samego neuroprzekaźnika również spada i ostatecznie rozwija się deficyt motoryczny”- cytuje słowa badacza z Laboratorium Neurogenomiki Zachowania w Federalnym Centrum Badawczym Instytutu Cytologii i Genetyki SB RAS Anton Tsybko oficjalnej publikacji SB RAS „Nauka na Syberii”. Zobacz także wprowadzenie na rynek załogowego pojazdu transportowego Sojuz TMA-17M.
Ponadto naukowiec zauważył zmiany w innej niezwykle ważnej strukturze mózgu - podwzgórzu. Stwierdzono tu oznaki apoptozy (zaprogramowane komórkowe „samobójstwo”), które najprawdopodobniej jest wywoływane przez mikrograwitację. Zostało to już potwierdzone: zarówno na orbicie, jak i na Ziemi - w eksperymentach symulujących stan nieważkości - nasila się apoptoza neuronów. „Jest to obarczone ogólnym pogorszeniem metabolizmu i nie tylko. Biorąc pod uwagę, że w stanie nieważkości ciało jest już atakowane, każda zmiana jego funkcjonowania na gorsze może mieć poważne konsekwencje”- wyjaśnił Tsybko.
Naukowcy zauważyli, że na szczęście zmiany te nie są śmiertelne, a aktywność fizyczna całkowicie im zapobiega. U zwierząt aktywność fizyczna zostaje przywrócona w ciągu tygodnia. Mózg zaczyna ponownie gromadzić stracony czas, poziom serotoniny, dopaminy dość szybko wraca do normy. W ciągu miesiąca neurodegeneracja nie ma czasu na wystąpienie.
Wystrzeliwanie myszy w kosmos na dłuższy czas nadal wydaje się problematyczne. Wychowanie fizyczne ratunkiem dla kosmonautów Badania przeprowadzono na myszach laboratoryjnych, które odbyły 30-dniową podróż kosmiczną na biosatelicie Bion-M1. Naukowcy zauważają, że anatomia i fizjologia myszy są pod wieloma względami podobne do ludzi, nasze genomy pokrywają się w 99%, więc myszy liniowe są najbardziej odpowiednimi obiektami do badania mechanizmów adaptacji do stanu nieważkości. Jest jednak zasadnicza różnica: astronauci w przeciwieństwie do myszy potrafią świadomie zmuszać się do ruchu, ćwiczą ponad cztery godziny dziennie, co oznacza, że pobudzają ośrodki motoryczne w mózgu i minimalizują ryzyko uszkodzenia układu dopaminowego.
Jeśli jednak przebywasz na orbicie co najmniej dwa tygodnie i nie wykonujesz żadnych specjalnych ćwiczeń fizycznych, to po powrocie na Ziemię stan okazuje się bardzo trudny i wymagana jest długa rehabilitacja. Bion to seria sowieckich i rosyjskich statków kosmicznych opracowanych przez TsSKB-Progress i przeznaczonych do badań biologicznych. Podczas 11 lotów przeprowadzono na nich eksperymenty na 212 szczurach, 12 małpach i wielu innych zwierzętach. Satelita Bion-M1 został wystrzelony 19 kwietnia 2013 roku i wrócił na Ziemię miesiąc później.
Oprócz myszy na pokładzie znajdowały się mongolskie myszoskoczki, jaszczurki gekonów, ryby, ślimaki słodkowodne i winogronowe, larwy stonki, mikroorganizmy, glony, porosty i niektóre rośliny wyższe. Do tej pory eksperyment Bion-M1 został zakończony. Bion-M2 ma zostać uruchomiony w najbliższych latach.
Film promocyjny: