Les astronautes sont confrontés à la démence et à une perte de mémoire due aux rayonnements ionisants

L'astronaute peut-il se souvenir de quelque chose après son retour de Mars? Collage: cosmicvue, fragments de photos de la NASA utilisés

Nous planifions la colonisation de Mars, considérant la livraison de cosmonautes et de marchandises sur la planète rouge comme le problème le plus difficile. La mission devient très difficile et coûteuse. La base martienne aura constamment besoin de fournitures. Les colons ont besoin d'oxygène, de nourriture, de médicaments et d'outils. Mais il se peut que ce ne soit pas leur plus gros problème. Comme les expériences l'ont montré, un long voyage vers Mars et vice versa peut entraîner de graves dysfonctionnements cognitifs, notamment des pertes de mémoire et des démences.

Voyager vers Mars, comme les autres voyages dans l'espace, affectera inévitablement la santé des astronautes. Les scientifiques étudient depuis longtemps les effets d'un long séjour dans l'espace. Malheureusement, les résultats de ces études ne semblent pas très optimistes.

Pendant le vol vers Mars, les astronautes seront certainement exposés à des particules hautement ionisées de haute énergie, appelées rayons cosmiques d'origine galactique et solaire (GCR et SCR). Par le nombre de particules, les rayons cosmiques sont composés de 92% de protons, de 6% de noyaux d'hélium, d'environ 1% d'éléments plus lourds et d'environ 1% d'électrons. Le spectre énergétique des rayons cosmiques se compose de 43% de l'énergie des protons, de 23% de l'énergie de l'hélium (particules alpha) et de 34% de l'énergie transférée par d'autres particules.

À la surface de la Terre, les gens sont bien protégés des GCR et SCR par la magnétosphère, mais dans l'espace il n'y a pas une telle protection. En raison de l'énergie extrêmement élevée de plus de 10 MeV, ces particules traversent la doublure de l'engin spatial et les tissus mous des astronautes, y compris le cerveau.

Dans le corps humain, les rayonnements ionisants provoquent une variété de dommages au niveau moléculaire, notamment en perturbant les processus de réparation cellulaire et en ralentissant la guérison des tissus endommagés. La récupération des dommages causés par le GCR est également entravée par l'ionisation secondaire du rayonnement delta des traces de particules primaires, ce qui augmente le rayon des dommages et le degré de dommages aux cellules du corps. Cela a été démontré par des études antérieures menées en 2010 et 2011 ( 1 , 2 ).

Le danger potentiel de GCR pour les cosmonautes est connu de la NASA et d'autres agences spatiales, ils prévoient donc de développer une protection contre les rayonnements spatiaux (jusqu'à présent, cela n'a pas été créé).

Quelle est l'ampleur des dommages causés au corps, quels seront exactement les dommages? On sait que le GCR peut provoquer des perturbations du système nerveux, qui menacent l'accomplissement de tâches critiques par les astronautes associées à des actions cognitives. Il existe également des risques pour la santé à long terme.

Des études antérieures ont clairement démontré une détérioration des capacités mentales sous l'influence de GCR , qui est associée à des dommages aux neurones et à une altération de l'intégrité synaptique de régions spécifiques du cerveau.

La question est de savoir combien de temps dure le processus de récupération après une exposition au GCR. Des expériences antérieures sur des souris ont révélé que 6 semaines après l'irradiation chez la souris, aucun ou pratiquement aucun signe de guérison et de restauration des capacités mentales perdues n'a été trouvé.

Des spécialistes du Département de radio-oncologie de l'Université de Californie à Irvine ont mené des études supplémentaires pour tester les effets à plus long terme de la GCR sur le cerveau. Cette fois, l'état des souris a été vérifié 12 et 24 semaines après l'irradiation.

Malheureusement, les résultats ont de nouveau été décevants. Même 12-24 semaines après l'exposition à de faibles doses de rayonnements ionisants (5 ou 30 doses de ⁴⁸ Ti ou ¹⁶O) chez les animaux de laboratoire, des signes évidents de dysfonctionnement cognitif persistent - effets associés à la simplification de la structure dendritique, aux changements des niveaux de protéines dans les synapses et à l'inflammation du tissu nerveux.


Diminution des capacités mentales dans divers tests 12 semaines après l'irradiation: a) test de nouveauté (test de mémoire pour la reconnaissance); (b) test de rétention de mémoire spatiale; © task Ordre temporel, vérification de la mémoire des objets récemment explorés

Comme vous pouvez le voir, dans presque tous les tests de mémoire, les souris ont montré une détérioration significative 12 semaines après l'irradiation. Particulièrement alarmante est la forte baisse du test de mémoire des objets récemment explorés. Il peut s'avérer qu'après leur retour de Mars, les astronautes ne pourront tout simplement se souvenir de rien. De plus, la démence et la perte de mémoire persisteront pendant au moins six mois après leur retour sur Terre. Peut-être plus longtemps. Des tests à plus long terme sur des souris n'ont pas encore été effectués.

Apparemment, sans radioprotection efficace, libérer des personnes en mission spatiale longue est très risqué: au final, elles pourraient ne pas être en mesure de faire face à la gestion et de ne pas remplir les tâches scientifiques et d'ingénierie assignées.

Article scientifique publié10 octobre 2016 dans la revue Scientific Reports (doi: 10.1038 / srep34774).

Source: https://habr.com/ru/post/fr398287/