Kozmické žiarenie poškodí mozgy astronautov počas cesty na Mars, tvrdí štúdia

Myši vystavené po dobu šiestich mesiacov úrovniam žiarenia, ktoré prevládajú v medziplanetárnom priestore, vykazovali vážne poruchy pamäti a učenia a objavila sa u nich aj väčšia úzkosť a strach.

Jednosmerná cesta na Mars trvá šesť až deväť mesiacov so súčasnou technológiou. Preto by tieto výsledky mali byť upozornením pre americkú NASA a ďalšie organizácie, ktorých cieľom je poslať ľudí na červenú planétu, informovali členovia študijného tímu.

Dostávali nízku dávku v priebehu času

"Nie je to nič, čo by narušilo vesmírne cestovanie, ale keď tam posielate astronautov, musíte byť pripravení na to, aké sú niektoré z dôsledkov vystavenia týmto radiačným poliam," uviedol spoluautor štúdie Charles Limoli, profesor radiačnej onkológie na Kalifornskej univerzite v Irvine.

"Tieto scenáre vystavenia nízkym dávkam zvýšia riziko možného vývoja výkonnostných deficitov. Nikdy nebudeme vedieť, čo presne to je, kým sa tam nedostaneme," uviedol Limoli.

Vedci skúmajúci účinky radiácie v hlbokom vesmíre v minulosti dávali laboratórnym zvieratám akútne dávky - vysoké hladiny v relatívne krátkom časovom období. Limoli a jeho kolegovia však zaujali iný smer. 

Za použitia zariadenia na ožarovanie neutrónmi vystavili 40 myší 1 miligraya žiarenia za deň (1 mGy/deň) počas šiestich mesiacov, čo je približne rovnaká dávka a trvanie, aké by astronauti zažili pri výlete na Mars alebo z Marsu. Astronauti na nízkej obežnej dráhe Zeme sú vystavení nižším dávkam, pretože sú chránení magnetosférou našej planéty.

Poruchy učenia a pamäti

"Toto je prvá štúdia, ktorá analyzuje dôsledky nízkej dávky v priebehu času na funkčné parametre v mozgu," povedal Limoli. Vedci analyzovali správanie myší v priebehu štúdie, merali schopnosť zvierat učiť sa a pamätať si informácie, ich ochotu interagovať s novými myšami zavedenými do ich priestorov a ďalšie premenné. A na konci šiestich mesiacov vedci myši usmrtili a študovali ich mozgy a hľadali fyziologické zmeny.

Všetky tieto merania a pozorovania sa porovnávali s tými, ktoré sa získali od kontrolnej skupiny 40 myší, ktoré nedostali dávku 1 mGy/deň. Výsledky boli pozoruhodné. Myši vystavené žiareniu vykazovali viac stresového správania a zníženú schopnosť učiť sa a pamätať si. Fyziologická práca posilnila tieto behaviorálne nálezy a identifikovala narušenú bunkovú signalizáciu v dvoch kľúčových oblastiach mozgu: hipokampus, ktorý je spojený s učením a pamäťou, a prefrontálna kôra, miesto mnohých komplexných kognitívnych funkcií.

Vedci tvrdia, že si nie sú istí, čo spôsobilo tieto fyziologické účinky v mozgu; tím nevystopoval molekulárne dráhy. Avšak použité nízke dávky žiarenia naznačujú, že dopady pravdepodobne nie sú dôsledkom bunkovej smrti alebo poškodenia DNA.

NASA tieto výsledky veľmi zaujímajú, keďže pomohla financovať novú štúdiu, ktorá bola uverejnená v časopise eNeuro. "Úzkostné a depresívne účinky by pre NASA nemali byť veľkým problémom, agentúra môže s takýmito dopadmi skúmať potenciálnych astronautov na Marse. Avšak poruchy učenia a pamäti sú vážnejšie," dodal Limoli.

Jeden z najväčších problémov

"Účinky chronického ožarovania by sa pravdepodobne prejavili v scenári, v ktorom sa astronauti musia vyrovnať s neočakávanou udalosťou, v ktorej je zapojené nejaké rozhodovanie alebo riešenie problémov na mieste," povedal Limoli.

"Spôsobí im to, aby zabudli na svoje dlhodobé spomienky alebo zabudli, ako lietať s kozmickou loďou? Samozrejme, že nie." Tieto jemné prejavy zhoršenia sa však môžu ukázať ako problematické napríklad za určitých mimoriadnych udalostí.

Môže sa to však líšiť v prípade medzihviezdnych letov, ktoré si budú vyžadovať oveľa dlhšie trasy, a teda oveľa väčšie vystavenie žiareniu pre každého na palube. "Očakávam, že problém s ožarovaním vo vesmíre môže byť jedným z najväčších problémov, aké musia ľudia kedy vyriešiť, aby sa dostali zo slnečnej sústavy," uviedol Limoli. "Žiarenie vo vesmíre nás môže udržať v našej slnečnej sústave na dlhú dobu."