Cosa succederà al cervello di un astronauta durante una missione su Marte? Niente di buono. Sarà precipitato da particelle distruttive che potrebbero compromettere in modo permanente la funzione cognitiva, secondo uno studio di radioterapia oncologica dell'Università della California, Irvine.
Charles Limoli ei suoi colleghi hanno scoperto che l'esposizione a particelle cariche ad alta energia, come i raggi cosmici galattici che bombardano gli astronauti durante i lunghi voli spaziali, causano danni significativi al sistema nervoso centrale e portano a deterioramento cognitivo.
"Non è la migliore notizia per gli astronauti che si preparano per un viaggio di due o tre anni su Marte", dice Limoli, professore di radioterapia oncologica alla Caltech School of Medicine di Irvine. - La diminuzione della produttività, i deficit di memoria, la diminuzione della concentrazione e dell'attenzione durante il volo spaziale possono influenzare le attività mission-critical; l'esposizione a queste particelle può anche portare a deterioramento cognitivo a lungo termine per tutta la vita ".
Come parte dello studio, gli scienziati hanno irradiato i roditori (ossigeno completamente ionizzato e titanio) con particelle cariche presso lo Space Radiation Laboratory della NASA al Brookhaven National Laboratory, e poi li hanno inviati al laboratorio di Limoli.
Foto: hi-news.ru
Gli scienziati hanno scoperto che l'esposizione a queste particelle porta all'infiammazione del cervello, interrompendo la segnalazione tra i neuroni. Le immagini hanno mostrato come esattamente la rete di comunicazione del cervello viene interrotta dalle contrazioni nelle strutture delle cellule nervose, ad esempio i dendriti.
Ulteriori cambiamenti sinaptici, combinati con cambiamenti strutturali, hanno interferito con la capacità delle cellule nervose di trasmettere in modo efficiente segnali elettrochimici. Inoltre, ciò ha portato a un degrado simultaneo delle prestazioni durante l'esecuzione di attività comportamentali progettate per testare l'apprendimento e la memoria.
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Questi tipi di disturbi cognitivi più gravi sono comuni nei pazienti con cancro al cervello che ricevono alte dosi di radiazioni fotoniche durante il trattamento. In un altro studio, Limoli sta esaminando gli effetti della chemioterapia e della radiazione della testa sulla funzione cognitiva.
Mentre il deficit cognitivo si manifesterà solo negli astronauti mesi dopo, dice Limoli, il tempo necessario per volare su Marte sarà abbastanza lungo perché il deficit si sviluppi. Le persone che lavorano per lunghi periodi sulla Stazione Spaziale Internazionale non devono affrontare lo stesso livello di bombardamento galattico dei raggi cosmici poiché si trovano ancora all'interno della magnetosfera protettiva della Terra.
Le particelle di radiazione che compongono questi raggi cosmici galattici sono per lo più resti di supernova.
Il lavoro di Limoli fa parte del programma di ricerca umana della NASA. Esplorare come le radiazioni cosmiche influenzano gli astronauti ed esplorare modi per mitigare questi effetti è fondamentale per l'ulteriore esplorazione dello spazio umano, poiché questi rischi si manifesteranno principalmente nelle missioni su Marte e oltre il Pianeta Rosso.
Cosa possiamo fare per proteggere gli astronauti che volano su Marte?
Come soluzione parziale, dice Limoli, il veicolo spaziale dovrebbe essere progettato con aree altamente protette in cui riposare e dormire. Tuttavia, le particelle ad alta energia passeranno comunque attraverso la nave e non esiste un vero modo per evitarle.
Le procedure preventive offrono qualche speranza. "Stiamo lavorando su strategie farmacologiche che includano componenti che legheranno i radicali liberi e proteggeranno la neurotrasmissione", afferma Limoli. "Ma la teoria deve ancora essere ottimizzata e perfezionata".
