Tuleviku astronaudid peavad ületama võimalikud ajuohud
Uued uuringud hoiatavad, et pikendatud kosmosereisid võivad tulevasi astronaude ohustada mitmesuguste kesknärvisüsteemi tüsistustega.
Irvine'i Calfornia ülikooli (UCI) teadlased oletavad, et galaktilised kosmilised kiired - mis pommitavad astronaude pikendatud kosmoselendude ajal - võivad põhjustada ajukahjustusi.
UCI uuringus leidsid UCI Charles Limoli ja tema kolleegid, et eksperimentaalselt kõrgelt laetud osakesed, mis on sarnased galaktilistes kosmilistes kiirtes leiduvate osakestega, põhjustasid katseloomadel märkimisväärset pikaajalist ajukahjustust. Laboris kogesid närilised kognitiivseid häireid ja dementsust.
Nende uuring ilmub aastal Nature’s Scientific Reports. See järgneb eelmise aasta uuringule, mis näitas galaktiliste kosmiliste kiirte mõnevõrra lühiajalist mõju ajule. Praegused leiud tekitavad Limoli sõnul palju suuremat ärevust.
"See ei ole positiivne uudis astronautide jaoks, kes on paigutatud kahe kuni kolme aasta pikkusele edasi-tagasi reisile Marsile," ütles UCI meditsiinikooli kiirgusonkoloogia professor.
„Kosmosekeskkond kujutab astronautidele ainulaadseid ohte. Nende osakestega kokkupuude võib põhjustada mitmesuguseid võimalikke kesknärvisüsteemi tüsistusi, mis võivad ilmneda kosmosereiside ajal ja püsida kaua pärast neid - näiteks mitmesugused jõudluse vähenemised, mälupuudulikkus, ärevus, depressioon ja otsuste langetamine. Paljud neist tunnetuse kahjulikest tagajärgedest võivad jätkuda ja areneda kogu elu. "
Uuringu läbimiseks närilistele tehti New Yorgi Brookhaveni riiklikus laboris NASA kosmosekiirguse laboris kiiritatud laetud osakeste kiiritamine (täielikult ioniseeritud hapnik ja titaan) ning seejärel saadeti need Limoli UCI laborisse.
Kuus kuud pärast kokkupuudet leidsid teadlased endiselt märkimisväärset aju põletiku taset ja neuronite kahjustusi. Pildistamine näitas, et aju närvivõrk oli dendriitide ja selgroolülide vähenemise tõttu nendel neuronitel häiritud, mis häirib signaalide edastamist ajurakkude vahel.
Need puudused olid seotud õppimise ja mälu testimiseks mõeldud käitumisülesannete halva täitmisega.
Lisaks avastas Limoli meeskond, et kiirgus mõjutas "hirmu väljasuremist" - aktiivset protsessi, mille käigus aju pärsib varasemaid ebameeldivaid ja stressirohkeid seoseid, nagu siis, kui keegi, kes peaaegu uppus, õpib uuesti vett nautima.
"Hirmu väljasuremise puudujäägid võivad teid ärevusse kalduda," ütles Limoli, "mis võib muutuda problemaatiliseks kolmeaastase reisi jooksul Marsile ja Marsilt."
Tema sõnul peegeldavad need kuue kuu tulemused tema läbi viidud 2015. aasta uuringu kuuenädalast kiiritusjärgset avastust, mis ilmusTeaduse areng.
Aju vähiga patsientidel, kes on saanud suurtes annustes footonipõhiseid kiiritusravi, on tavalised sarnased raskemad kognitiivsed düsfunktsioonid. Teistes uuringutes uurib Limoli keemiaravi ja kolju kiiritamise mõju tunnetusele.
Ehkki astronaudide dementsusetaoliste defitsiitide ilmnemine võtab tema sõnul kuid, on Marsi missiooniks kuluv aeg piisav selliste häirete tekkeks. Inimesed, kes töötavad pikema aja vältel Rahvusvahelises Kosmosejaamas, ei satu galaktiliste kosmiliste kiirtega samal tasemel pommitamist, sest nad on endiselt Maa kaitsvas magnetosfääris.
Limoli töö on osa NASA inimuuuringute programmist. Kosmosekiirguse mõju astronautidele uurimine ja nende mõjude leevendamise õppimine on inimese edasise kosmoseuuringute jaoks kriitilise tähtsusega ning NASA peab neid riske kaaluma, kui ta plaanib missioone Marsile ja mujale.
Osalisi lahendusi uuritakse, märkis Limoli. Kosmosesõidukid võiksid olla kavandatud hõlmama suurenenud varjestusega alasid, näiteks neid, mida kasutatakse puhkamiseks ja magamiseks. Kuid need ülimalt energeetiliselt laetud osakesed läbivad laeva sellegipoolest, lisas ta, "ja tegelikult pole neist põgeneda."
Ennetavad ravimeetodid pakuvad teatud lootust. Limoli rühm töötab välja farmakoloogilisi strateegiaid, mis hõlmavad ühendeid, mis puhastavad vabu radikaale ja kaitsevad neurotransmissiooni.
Allikas: Calfornia ülikool, Irvine
