Astronautas enfrentam demência e perda de memória por radiação ionizante

O astronauta pode se lembrar de algo depois de voltar de Marte? Colagem: cosmicvue, fragmentos das fotografias da NASA utilizadas.Fazemos

planos para a colonização de Marte, considerando a entrega de cosmonautas e carga ao planeta vermelho como o problema mais difícil. A missão é muito difícil e cara. A base marciana precisará constantemente de suprimentos. Os colonos precisam de suprimentos de oxigênio, alimentos, remédios, ferramentas. Mas pode acontecer que esse não seja o seu maior problema. Como as experiências demonstraram, uma longa jornada a Marte e vice-versa pode levar a graves disfunções cognitivas, incluindo perda de memória e demência.

Viajar para Marte, como outras viagens espaciais, afetará inevitavelmente a saúde dos astronautas. Os cientistas estudam há muito os efeitos de uma longa permanência no espaço. Infelizmente, os resultados desses estudos não parecem muito otimistas.

Durante o vôo para Marte, os astronautas certamente serão expostos a partículas altamente ionizadas de alta energia, conhecidas como raios cósmicos de origem galáctica e solar (GCR e SCR). Pelo número de partículas, os raios cósmicos são compostos de prótons em 92%, os núcleos de hélio em 6%, os elementos mais pesados ​​representam cerca de 1% e os elétrons representam cerca de 1%. O espectro de energia dos raios cósmicos consiste em 43% da energia dos prótons, outros 23% da energia do hélio (partículas alfa) e 34% da energia transferida por outras partículas.

Na superfície da Terra, as pessoas estão bem protegidas do GCR e do SCR pela magnetosfera, mas no espaço não existe essa proteção. Devido à energia extremamente alta de mais de 10 MeV, essas partículas passam pelo revestimento da espaçonave e pelos tecidos moles dos astronautas, inclusive pelo cérebro.

No corpo humano, a radiação ionizante causa uma variedade de danos no nível molecular, incluindo a interrupção dos processos de reparo celular e a lentidão na cicatrização dos tecidos danificados. A recuperação dos danos do GCR também é prejudicada pela ionização secundária da radiação delta proveniente de vestígios de partículas primárias, o que aumenta o raio do dano e o grau de dano às células do corpo. Isso foi demonstrado por estudos anteriores realizados em 2010 e 2011 ( 1 , 2 ).

O perigo potencial do GCR para os cosmonautas é conhecido pela NASA e outras agências espaciais, então eles planejam desenvolver proteção contra a radiação espacial (até agora isso não foi criado).

Qual é o tamanho do dano ao corpo, qual será exatamente o dano? Sabe-se que a GCR pode causar distúrbios no sistema nervoso, que ameaçam a realização de tarefas críticas por astronautas associados a ações cognitivas. Existem também riscos à saúde a longo prazo.

Estudos anteriores demonstraram claramente uma deterioração das habilidades mentais sob a influência da GCR , que está associada a danos aos neurônios e à integridade sináptica prejudicada de regiões específicas do cérebro.

A questão é quanto tempo dura o processo de recuperação após a exposição ao GCR. Experiências anteriores em camundongos descobriram que 6 semanas após a irradiação em camundongos, nenhum ou praticamente nenhum sinal de cura e restauração de habilidades mentais perdidas foram encontrados.

Especialistas do Departamento de Radiação Oncológica da Universidade da Califórnia, Irvine, realizaram estudos adicionais para testar os efeitos a longo prazo da GCR no cérebro. Desta vez, a condição dos ratos foi verificada 12 e 24 semanas após a irradiação.

Infelizmente, os resultados foram novamente decepcionantes. Mesmo 12-24 semanas após a exposição a doses fracas de radiação ionizante (5 ou 30 doses de ⁴⁸ Ti ou ¹⁶O) em animais experimentais, persistem sinais óbvios de disfunção cognitiva - efeitos associados à simplificação da estrutura dendrítica, alterações nos níveis de proteínas nas sinapses e inflamação do tecido nervoso.


Diminuição das habilidades mentais em vários testes 12 semanas após a irradiação: (a) teste de novidade (teste de memória para reconhecimento); (b) teste de retenção de memória espacial; © tarefa Ordem Temporal, verificando a memória de objetos recentemente explorados

Como você pode ver, em quase todos os testes de memória, os ratos mostraram uma deterioração significativa 12 semanas após a irradiação. Particularmente alarmante é o acentuado declínio no teste de memória de objetos recentemente explorados. Pode acontecer que, depois de voltar de Marte, os astronautas simplesmente não consigam se lembrar de nada. Além disso, a demência e a perda de memória persistirão por pelo menos seis meses após o retorno à Terra. Talvez mais. Ainda não foram realizados testes a longo prazo em ratos.

Aparentemente, sem proteção efetiva contra radiação, liberar pessoas em longas missões espaciais é muito arriscado: no final, elas podem não ser capazes de lidar com o gerenciamento e não cumprir as tarefas científicas e de engenharia designadas.

Artigo científico publicado10 de outubro de 2016 na revista Scientific Reports (doi: 10.1038 / srep34774).

Source: https://habr.com/ru/post/pt398287/