Полет к Марсу: как космическое излучение воздействует на мозг

© AP PhotoЭкспедиция на другие планеты не за горамиЭкспедиция на другие планеты не за горами
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, 18 янв — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Экипажу корабля, бороздящего дальний космос, грозит потеря долговременной памяти — такой вывод сделали ученые из подмосковного Пущино, проанализировав результаты экспериментов на мышах, облученных ускоренным пучком тяжелых ионов.

Работы в рамках программы БИОН-М. Архивное фото
Юбилей Лайки: как Россия и НАСА готовятся к жизни в дальнем космосе

"Перспектива полетов на Луну и Марс поставила перед радиобиологами ряд серьезных задач, которые до сих пор не решены. В межпланетной экспедиции экипаж подвергнется воздействию галактического излучения, где преобладают частицы высоких энергий. Прогнозируется, что люди получат за время полета в целом малые и средние дозы. Но как они повлияют на когнитивные функции, какой генетический риск несут и каковы отдаленные последствия? На эти вопросы мы собираемся ответить", — рассказывает РИА Новости Ольга Розанова, старший научный сотрудник лаборатории клеточной инженерии Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (ИТЭБ), где три десятилетия изучали последствия Чернобыльской аварии.

Смоделировать условия дальнего космоса ученым позволяют ускорители элементарных частиц, разгоняющие электроны, альфа-частицы, протоны и тяжелые ионы (например, заряженные ядра углерода и железа) до субсветовых скоростей. Именно из таких частиц состоят в основном солнечный ветер и космическое излучение, угрожающие космонавтам за пределами магнитосферы Земли. Причем сильнее всего на клетки действуют высокоэнергетические ядра углерода и железа, передавая много энергии тканям организма, механически разрезая гены в нескольких местах, после чего те не успевают восстановиться.

Когда в 2013 году ученым из Института физики высоких энергий НИЦ "Курчатовский институт" в Протвино удалось получить пучок ядер углерода с энергией 450 мегаэлектронвольт на нуклон, этим немедленно воспользовались биологи из ИТЭБ РАН для своих радиобиологических экспериментов. За три года они облучили на ускорителе сотни лабораторных мышей и провели множество тестов, чтобы выяснить, как влияет на ДНК клеток костного мозга и крови, антиоксидантную и иммунную системы, мозг и память животных пучок ядер углерода при разных режимах. Также вычислили параметры биологической эффективности этого типа излучения по сравнению с рентгеновским.

Космические лучи бомбардируют межпланетный корабль и его обитателей
Полет к Марсу: зачем облучать обезьян в ускорителе

Для экспериментов взяли в виварии молодых самцов мышей. Их усыпляли и помещали в специальном контейнере под ускоренный пучок так, чтобы все тело животного оказывалось в пике Брэгга — максимуме передачи энергии частиц, и облучали дозой не более 0,7 грея. А через два месяца начинали следить за тем, какой эффект это оказало.

© Иллюстрация РИА Новости . Алина ПолянинаОблучение пучком ядер углерода в пике Брэгга
Облучение пучком ядер углерода в пике Брэгга

Общее состояние и память облученных мышей исследовали с помощью методов оценки когнитивных нарушений. В тесте "Открытое поле" подопытных выпускали на открытую арену и предоставляли полную свободу действий. По результатам перемещений судили об активности животного и уровне его тревожности. Так вот, облученные мыши этот тест не прошли. Они были менее активны и более тревожны, чем животные необлученной группы. Хуже, чем нормальные сородичи, подопытные мышки выполнили и тест на долговременную память: при поисках "норки" они совершали больше ошибок, чем обычно. А ведь именно эта память хранит все, чему мы научились в жизни, там весь наш опыт.

Через два с половиной месяца после облучения мышей умерщвляли, чтобы исследовать гистологические препараты гиппокампа — области мозга, отвечающей за пространственную память и связь между кратко- и долговременной памятью. Анализы показали, что в зубчатой извилине гиппокампа — главном месте в мозге, где рождаются новые нейроны, — плотность клеток уменьшилась.

"Уменьшение плотности клеток на фоне отсутствия острой гибели нейронов в исследуемых областях может свидетельствовать о том, что при данной дозе ускоренных ионов углерода происходит угнетение нейрогенеза", — добавляет основной участник этого исследования Светлана Сорокина, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории клеточной инженерии.

"Измененная модель поведения у облученных мышей и дефицит долговременной памяти — это очень важный вывод, который, если его распространить на моделируемую ситуацию, означает потерю навыков, полученных в ходе подготовки к полету", — поясняет Ольга Розанова.

Из более ранних опытов, проведенных в том числе на людях, известно, что на долговременной памяти плохо сказывается длительный стресс. Эту проблему можно обойти, если отбирать в межпланетный экипаж людей по определенным критериям.

Члены экипажа изоляционного эксперимента SIRIUS-17. Архивное фото
Экипаж эксперимента SIRIUS по "полету" к Луне покинул "космический корабль"

"А что делать с разрушением мозга космическими лучами, неясно. Нужно искать защитные средства — эффективные нейропротекторы, поскольку существующие препараты защищают мозг от гамма-излучения, но часто бессильны против протонов и ядер углерода из-за специфики действия тяжелых частиц", — уточняет исследовательница.

Длительный и во многом пионерский эксперимент показал, в каком направлении следует проводить дальнейшие исследования. Конечно, это только начало изучения того, как дальний космос повлияет на первопроходцев. У биологов есть еще время, чтобы решить проблему биологической защиты экипажа от космического излучения, — как минимум до 2030-х годов, когда планируются пилотируемые экспедиции на Луну.

РИА Наука
Комментарии
14 пользователей оставили 33 комментария
Можно у американцев спросить, они когда на луну летали то решили этот вопрос.
Особо запомнили кадры приземления, где они такие бодрые выскакивают из капсулы, не из плоти и крови люди, супермены плять.
Это еще раз доказывает о постановках в Голомвуде полеттов на Луну.
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена