Los astronautas enfrentan demencia y pérdida de memoria por radiación ionizante

¿Puede el astronauta recordar algo después de regresar de Marte? Collage: cosmicvue, fragmentos de fotos de la NASA utilizados.

Hacemos planes para la colonización de Marte, considerando la entrega de cosmonautas y carga al Planeta Rojo como el problema más difícil. La misión es muy difícil y costosa. La base marciana necesitará constantemente suministros. Los colonos necesitan suministros de oxígeno, alimentos, medicinas, herramientas. Pero puede resultar que este no será su mayor problema. Como lo han demostrado los experimentos, un largo viaje a Marte y viceversa puede conducir a disfunciones cognitivas graves, incluida la pérdida de memoria y la demencia.

Viajar a Marte, como otros viajes espaciales, afectará inevitablemente la salud de los astronautas. Los científicos llevan mucho tiempo estudiando los efectos de una larga estancia en el espacio. Lamentablemente, los resultados de estos estudios no parecen muy optimistas.

Durante el vuelo a Marte, los astronautas sin duda estarán expuestos a partículas altamente ionizadas de alta energía, conocidas como rayos cósmicos de origen galáctico y solar (GCR y SCR). Por el número de partículas, los rayos cósmicos están compuestos de protones en un 92%, los núcleos de helio en un 6%, los elementos más pesados ​​constituyen aproximadamente el 1% y los electrones representan aproximadamente el 1%. El espectro de energía de los rayos cósmicos consiste en el 43% de la energía de los protones, otro 23% de la energía del helio (partículas alfa) y el 34% de la energía transferida por otras partículas.

En la superficie de la Tierra, las personas están bien protegidas del GCR y SCR por la magnetosfera, pero en el espacio no existe tal protección. Debido a la energía extremadamente alta de más de 10 MeV, estas partículas pasan a través del revestimiento de la nave espacial y a través de los tejidos blandos de los astronautas, incluso a través del cerebro.

En el cuerpo humano, la radiación ionizante causa una variedad de daños a nivel molecular, incluida la interrupción de los procesos de reparación celular y la desaceleración de la curación de los tejidos dañados. La recuperación del daño de GCR también se ve obstaculizada por la ionización secundaria de la radiación delta de los rastros de partículas primarias, lo que aumenta el radio de daño y el grado de daño a las células en el cuerpo. Esto fue demostrado por estudios previos realizados en 2010 y 2011 ( 1 , 2 ).

La NASA y otras agencias espaciales conocen el peligro potencial de GCR para los astronautas, por lo que planean desarrollar protección contra la radiación espacial (hasta ahora esto no se ha creado).

¿Qué tan grande es el daño al cuerpo, cuál será exactamente el daño? Se sabe que GCR puede causar alteraciones en el sistema nervioso, que amenazan el cumplimiento de tareas críticas por parte de los astronautas asociados con acciones cognitivas. También hay riesgos para la salud a largo plazo.

Estudios anteriores han demostrado claramente un deterioro en las capacidades mentales bajo la influencia de GCR , que se asocia con daño a las neuronas y la integridad sináptica deteriorada de regiones específicas del cerebro.

La pregunta es cuánto dura el proceso de recuperación después de la exposición a GCR. Experimentos previos en ratones encontraron que 6 semanas después de la irradiación en ratones, no se encontraron signos de curación y restauración de las habilidades mentales perdidas, o prácticamente no.

Los especialistas del Departamento de Oncología Radioterápica de la Universidad de California, Irvine, han llevado a cabo investigaciones adicionales para evaluar los efectos a largo plazo del GCR en el cerebro. Esta vez, se verificó el estado de los ratones 12 y 24 semanas después de la irradiación.

Desafortunadamente, los resultados fueron nuevamente decepcionantes. Incluso 12-24 semanas después de la exposición a dosis débiles de radiación ionizante (5 o 30 dosis de ⁴⁸ Ti o ¹⁶O) en animales de experimentación, persisten signos obvios de disfunción cognitiva: efectos asociados con la simplificación de la estructura dendrítica, cambios en los niveles de proteínas en las sinapsis e inflamación del tejido nervioso.


Disminución de las habilidades mentales en varias pruebas 12 semanas después de la irradiación: (a) prueba de novedad (prueba de memoria para reconocimiento); (b) prueba de retención de memoria espacial; © Task Temporal Order, verificando la memoria de los objetos explorados recientemente

Como puede ver, en casi todas las pruebas de memoria, los ratones mostraron un deterioro significativo 12 semanas después de la irradiación. Particularmente alarmante es la fuerte disminución en la prueba de memoria de los objetos explorados recientemente. Puede resultar que después de regresar de Marte, los astronautas simplemente no podrán recordar nada. Además, la demencia y la pérdida de memoria persistirán durante al menos seis meses después de regresar a la Tierra. Quizás por más tiempo. Aún no se han realizado más pruebas a largo plazo en ratones.

Aparentemente, sin una protección eficaz contra la radiación, liberar a las personas en misiones espaciales largas es muy arriesgado: al final, es posible que no puedan hacer frente al control y no cumplir con las tareas científicas y de ingeniería.

Artículo científico publicado10 de octubre de 2016 en la revista Scientific Reports (doi: 10.1038 / srep34774).

Source: https://habr.com/ru/post/es398287/