Forlænget liv i rummet på vej til Mars vil gøre skibets besætning mere tilbøjelig til panikanfald og hukommelsestap på grund af, hvordan kosmiske stråler vil påvirke transmission af signaler i deres hjerner. Forskere, der har offentliggjort resultaterne af eksperimenter på mus i tidsskriftet eNeuro, skriver om dette.
I de senere år har læger aktivt undersøgt konsekvenserne af et længerevarende ophold i rummet for den menneskelige krop. De fleste af disse undersøgelser blev udført enten ombord på de amerikanske pendulkørsler eller direkte på ISS samt om bord på et antal russiske biosatellitter. Forskere formåede at afsløre en række sundhedsmæssige trusler mod fremtidige Martian-kolonister eller dybe rumfarere.
Således har eksperimenter med frugtfluer vist, at lang levetid i nul tyngdekraft fører til en svækkelse af medfødt immunitet og gør insekter sårbare over for svampe og også forstyrrer læsbarheden af et antal gener. Derudover fremskynder livet i rummet aldringen af knoglemarven, hvori nye immunceller dannes, og langvarig bombardement af hjernen med kosmiske stråler sænker irreversibelt IQ.
Udsagn af denne art, som forskerne bemærker, skaber ofte meget kontrovers, da forskere ikke observerer den virkelige virkning af kosmiske stråler på hjernen hos mennesker eller andre pattedyr, men meget kraftige bjælker af tunge eller lette ioner eller andre accelererede partikler, der imiterer deres handling.
Diskussioner er drevet af det faktum, at forskellige grupper af eksperimenter ofte kommer til modsatte konklusioner ved hjælp af de samme typer partikler, men i forskellige doser eller bestråling af dyr på forskellige måder. Alt dette tillader os ikke at give en nøjagtig vurdering af nøjagtigt, hvordan stråling vil påvirke ISS-besætnings hjernes sundhed og fremtidige månekolonister.
Limoli og hans kolleger forsøgte at eliminere disse uoverensstemmelser ved at placere forsøgsdyrene i forhold så tæt som muligt på dem, hvor fremtidige marsonauter vil leve på vej til den røde planet og på vej tilbage til Jorden.
For at gøre dette beregnet de, hvilke typer kosmiske stråler der mest ville påvirke dem, og skabte en særlig emitter baseret på radioaktivt californium-252. Forfaldsprodukterne af denne ustabile isotop viste sig at være meget lig strømmen af partikler, der vil "bombardere" kroppen af kosmonauter og astronauter under deres flyvning til Mars, herunder i sammensætning og i styrken af deres handling på menneskekroppen og skibets hud.
Som for det meste, som for ægte stråler, vil de være sammensat af neutroner, en af de mindst studerede komponenter i kosmisk stråling. Nylige eksperimenter fra russiske rumlæger har vist, at disse partikler kan bremse dannelsen af nye celler i hjernen hos dyr og påvirke deres opførsel, hvis de hurtigt bestråles med tilstrækkelig store doser neutroner.
Salgsfremmende video:
Amerikanske forskere har kontrolleret, om disse anomalier vil fortsætte på det "naturlige" niveau af kosmisk stråling. For at gøre dette, skaffede de sig flere dusin mus, satte dem i et bur, som kontinuerligt blev "bombarderet" af deres strålingsgenerator og observerede ændringer i deres opførsel i seks måneder.
Som det viste sig, ændrede man i dette tilfælde arbejdet med musenes hjerne, især deres hippocampus, hukommelsens centrum og amygdalaen, den vigtigste”leder” af følelser, markant. Neutroner og fotoner med høj energi har biologer fundet, ikke kun undertrykt dannelsen af nye nerveceller, men ændrede også den måde, hvorpå eksisterende neuroner interagerede med hinanden.
Strålingen gjorde især hukommelsescentrets celler mindre aktive og forbundet med hinanden og forringede også deres evne til at danne nye bånd med naboer. Lignende ændringer fandt sted i amygdalaen og i den prærontale cortex.
Alle disse afvigelser gik ikke uden at efterlade spor til musene - gnavere begyndte at have hukommelseshuller, og de begyndte at huske værre slægtninge, de allerede kendte, genkende nye objekter i buret, se efter en vej ud af labyrinten og løse andre hukommelsesproblemer.
Derudover blev musene pludselig "sociale fobier" og begyndte konstant at undgå kontakt med andre gnavere og oplevede konstant anfald af depression, angst og andre psykiske lidelser. Især forlader de mindre ofte deres reder, viste overdreven forsigtighed og var langsomme med at glemme de farlige situationer, der allerede var oplevet.
Interessant nok forekom alvorlige overtrædelser af denne art ikke hos alle gnavere - gennemsnitligt påvirkede neutronbestråling alvorligt arbejdet med hippocampus i hver tredje mus og amygdalaen i hver femte gnaver. På en lignende måde, mener forskerne, vil de påvirke folk på vej til Mars.
Alt dette antyder ifølge Limoli, at menneskeheden er nødt til at forstå, hvordan man kan beskytte astronauter og kosmonauter mod virkningen af kosmiske stråler eller undertrykke de effekter, de genererer, før de flyver til Mars og andre fjerne verdener i solsystemet.