Все новости

Аналог космической радиации навредил мозгу мышей. Однако результаты исследования не прояснили, насколько полученные данные соответствуют рискам настоящих космических путешественников

Американские исследователи попытались выяснить, как длительный космический полет действует на мозг астронавта. Для этого они в течение полугода облучали мозг десятков мышей. В результате часть животных стала хуже ориентироваться в пространстве, а другие заполучили синдромы, схожие с депрессией. Однако исследователи выбрали слишком большие дозы облучения, поэтому остается вопрос, насколько можно использовать результаты их работы для оценки состояния реальных людей в космосе.

Проблема безопасности космических перелетов с каждым годом становится все актуальней, поскольку и NASA, и SpaceX заявили о своих планах отправить людей к Луне и Марсу к 2024 году. Во время полета на космонавтов может отрицательно влиять множество разных факторов — невесомость, замкнутое пространство, температура, космическая радиация и другие. Исследователи из ряда университетов США решили изучить воздействие последнего фактора. 

Для этого авторы работы, опубликованной в журнале eNeuro, использовали источник радиоактивного излучения на базе калифорния-252. В течение 180 дней они облучали 40 мышей возрастом 8 месяцев. Через месяц после окончания эксперимента ученые протестировали, как мыши ориентируются в пространстве, и сравнили их с животными из контрольной группы, в которой было 40 мышей того же возраста и той же генетической линии. Облученные мыши ориентировались гораздо хуже, к тому же в одинаковых условиях они вели себя гораздо беспокойнее своих товарищей.

С помощью полученных данных исследователи смоделировали, что произойдет с астронавтами на космическом корабле вне земной магнитосферы (которая в значительной мере защищает нас от космической радиации), если их облучить аналогичными дозами. Согласно расчетам, примерно каждый пятый человек после пребывания в такой экспедиции получит долговременный ущерб для центральной нервной системы. В результате гиппокамп облученного таким образом человека станет хуже запомнить информацию, а его шансы на устойчивую депрессию и раздражительность повысятся. Авторы работы считают, что такие последствия космического полета — это неприемлемые риски для здоровья астронавтов.

Читайте также: Мозг в невесомости. Ученые выяснили, что меняется в мозге при длительном нахождении в невесомости

Надо отметить, что работа не описывает реальные уровни поглощенных доз, которые ранее рассчитали другие научные группы на основании измерений, сделанных аппаратом «Кьюриосити» на пути к Марсу и обратно. Например, для пребывания на Марсе реальная поглощенная доза составила 180—225 микрогрей в сутки (в эксперименте мыши получали 1000 микрогрей в сутки) или 0,126—0,158 грея за 700 суток. Во время полета «Кьюриосити» в космосе, на пути к Марсу, доза в греях, фиксируемая его приборами, достигала 480 микрогрей в сутки, то есть в два с небольшим раза ниже, чем у мышей в эксперименте. 

Кроме того, человеческое тело в значительной мере защищает внутренние органы за счет того, что в нем содержится много воды, которая эффективно поглощает заряженные частицы. Поэтому для человека без скафандра в открытом космосе (вне магнитосферы Земли) поглощенная доза составляет еще меньше — 350, а не 480 микрогрей в сутки. И это не говоря уже о том, что в реальной жизни полет человека без корабля и скафандра на Марс невозможен. Уже в конце 60-х оболочка кораблей «Аполлон» снижала полученную астронавтами дозу на десятки процентов. Для более крупных кораблей (а полет к Марсу неизбежно требует корабля намного больше «Аполлона») этот эффект должен быть еще сильнее.

Таким образом, суточная доза, которой исследователи облучали мышей, была втрое выше той, что получает ничем не защищенный астронавт в открытом космосе (вне земной магнитосферы), и примерно в пять раз более высокой, чем на Марсе. Уровень полученной мышами в эксперименте дозы (0,18 грея) всего в 5-6 раз ниже, чем летальная доза для тех же мышей (1 грей). Это означает, что воздействие на мозг грызунов в эксперименте радикально выше, чем может получить человек во время длительного космического путешествия, например к Марсу и обратно. Видимо, авторы выбрали столь высокую дозу из-за того, что ориентировались на расчетные цифры космической радиации из исследований 2013—2014 годов. Однако они не учитывали данные «Кьюриосити» и не вносили поправку на частичное экранирование человеческого организма (в том числе мозга) поверхностными тканями.

 Иван Ортега