Чарльз Лимоли UCI и коллеги нашли, что воздействие очень энергичных заряженных частиц – во многом как найденные в галактических космических лучах, которые будут бомбардировать астронавтов во время расширенных космических полетов – наносит значительный долгосрочный ущерб головного мозга у испытательных грызунов, приводящих к когнитивным нарушениям и деменции.Их исследование появляется в Научных Отчетах Природы. Это следует в одном прошлом году, показывая несколько эффекты мозга более короткого термина галактических космических лучей.
Текущие результаты, Лимоли сказал, поднимают намного большую тревогу.«Это не положительные новости для астронавтов, развернутых в двух – трех круглогодичных поездках в Марс», сказал преподаватель радиационной онкологии в Медицинской школе UCI. «Космическое пространство излагает уникальные опасности астронавтам. Воздействие этих частиц может привести к диапазону потенциальных осложнений центральной нервной системы, которые могут произойти во время и сохраниться после фактического космического полета – такого как различные снижения работоспособности, дефициты памяти, беспокойство, депрессия и ослабили принятие решений.
Многие из этих негативных последствий к познанию могут продолжиться и прогрессировать в течение жизни».Для исследования грызуны были подвергнуты озарению заряженной частицы (полностью ионизированный кислород и титан) в Радиационной Лаборатории Пространства НАСА в Брукхевенской Национальной лаборатории Нью-Йорка и затем посланы в лабораторию Лимоли UCI.Спустя шесть месяцев после воздействия, исследователи все еще нашли значительные уровни воспаления мозга и повреждения нейронов.
Отображение показало, что нейронной сети мозга ослабили посредством сокращения дендритов и позвоночников на этих нейронах, который разрушает передачу сигналов среди клеток головного мозга. Эти дефициты были параллельны неудовлетворительной работе на поведенческих задачах, разработанных, чтобы проверить изучение и память.
Кроме того, команда Limoli обнаружила, что радиация затронула «исчезновение страха», активный процесс, в котором мозг подавляет предшествующие неприятные и напряженные ассоциации, как тогда, когда кто-то, кто почти утонул, учится наслаждаться водой снова.«Дефициты в исчезновении страха могли сделать Вас подверженными беспокойству», сказал Лимоли, «который мог стать проблематичным в течение трехлетней поездки в и с Марса».
Прежде всего он сказал, эти шестимесячные результаты отражают шестинедельные результаты постозарения исследования 2015 года, которое он провел, который появился в майском выпуске Научных Достижений.Подобные типы более тяжелой познавательной дисфункции распространены у больных раком мозга, которые получили большую дозу, основанную на фотоне лучевую терапию. В другом исследовании Limoli исследует воздействие химиотерапии и черепного озарения на познании.В то время как подобные деменции дефициты в астронавтах заняли бы месяцы, чтобы проявить, он сказал, время, требуемое для миссии на Марс, достаточно для таких нарушений, чтобы развиваться.
Люди, работающие на длительные периоды на Международной космической станции, однако, не сталкиваются с тем же самым уровнем бомбардировки с галактическими космическими лучами, потому что они все еще в защитной магнитосфере Земли.Работа Лимоли – часть Программы Исследования на человеке НАСА.
Исследование, как космическая радиация затрагивает астронавтов и изучение способов смягчить те последствия, очень важно для дальнейшего человеческого исследования пространства, и НАСА должно рассмотреть эти риски, поскольку это планирует миссии на Марс и вне.Частичные решения исследуются, отметил Лимоли. Космический корабль мог быть разработан, чтобы включать области увеличенного ограждения, такие как используемые для отдыха и сна.
Однако эти очень энергичные заряженные частицы пересекут судно, тем не менее, он добавил, «и нет действительно никакой возможности избежать их».Превентивное лечение предлагает некоторую надежду.
Группа Лимоли работает над фармакологическими стратегиями, включающими комплексы, которые очищают свободные радикалы и защищают передачу нервного импульса.Випэн Кумар Пэрихэр, Барретт Аллен, Chongshan Caressi, Кэтрин Трэн, Эстер Чу, Стефани Квок, Николь Шмиелевски, Джанет Болч, Эрих Гидцинский и Манджэл Ачарья UCI и Ричард Бриттен из Восточной Медицинской школы Вирджинии способствовали исследованию, которое НАСА поддержало через гранты NNX13AK70G, NNX14AE73G, NNX13AD59G, NNX10AD59G, UARC NAS2-03144 и NNX15AI22G.