Полёт на Марс может вызвать у астронавтов болезнь Альцгеймера

Марс Фото: ЕКА

Космические путешествия всегда представляют собой риск: при экстремальных температурах и жестком излучении даже небольшой просчет может оказаться фатальным. По данным исследования, опубликованного в журнале PLoS ONE, пребывание в космическом пространстве, в частности, трёхлетний пилотируемый полёт на Марс, может быть опасным также для мозга человека.

Восьмилетнее исследование, проведенное Брукхейвенской национальной лабораторией на Лонг-Айленде (радиационная лаборатория НАСА, Нью-Йорк), показало, что космическое излучение при такой миссии могло бы ускорить наступление болезни Альцгеймера.

Полёты в глубоком Космосе

NASA планирует отправку астронавтов на астероид в 2020-х годах и ведёт переговоры о полёте человека на Марс в 2030-х годы. Учитывая современные технологии, для подобного путешествия туда и обратно потребуется три года. Современная защита членов экипажа корабля от космического излучения за пределами магнитного поля Земли явно недостаточна.

Опасности, подстерегающие астронавтов

Ученых давно беспокоят потенциальные опасности, подстерегающие работающих и живущих в глубоком космосе. Космическое излучение за пределами околоземной орбиты, заявляют исследователи, может привести к развитию рака, сердечно-сосудистых заболеваний и даже к катаракте. Облучение может вызывать острые состояния, такие как тошнота, рвота, усталость, травмы кожи, изменения в белых клетках крови и иммунной системе. Долгосрочное воздействие излучения приводит к повреждению глаз, легких, желудочно-кишечного тракта и центральной нервной системы.

На Земле люди находятся под защитой атмосферы планеты и магнитного поля. Члены экипажей МКС находятся на высоте 200 миль, то есть все еще в пределах магнитной оболочки, которая окружает Землю. 24 астронавта «Аполлона» при полете на Луну (1969- 1972 гг.) не были защищены, но самое продолжительное пребывание в Космосе длилось менее двух недель.

Художественное представление полета MPCV в глубоком космосе Рисунок: NASA

Астронавты подвергаются в глубоком космосе воздействию различных радиоактивных частиц. Хотя инженеры и утверждают, что они могут защитить их от излучения, связанных с солнечными вспышками, до сего времени не создана блокировка других видов космического излучения. Чем дольше космонавты находятся в открытом космосе, тем большее уровень воздействие такого излучения.

"Галактическое космическое излучение представляет значительную угрозу для будущих космонавтов", - сказал Д-р М. Керри О'Банион (M. Kerry O'Banion), профессор нейробиологии и анатомии медицинского центра в Университете Рочестера. Исследовательская группа хотела определить, ускоряет ли излучение наступление болезни Альцгеймера у генетически уязвимых особей. В такого рода исследованиях широко используют мышей, и скорость развития у них болезни хорошо изучена.

По словам О'Баниона, NASA столкнётся с большой проблемой, так как время полета до Марса составляет три года, защита неэффективная, а корабль недостаточно велик, чтобы уберечь астронавтов в течение длительного путешествия. "По крайней мере, не сейчас. В сценарии отправки людей на Марс, как я слышал, они должны затем построить подземное убежище для защиты их от радиации во время долгосрочной миссии".

Цель исследования

Проведенное исследование, по мнению авторов, впервые изучало влияние радиации на нервную систему, явление, известное как нейродегенерация. "Радиационное облучение уровнем радиации, эквивалентным полету на Марс, может вызывать когнитивные проблемы и ускорить изменения в мозге, которые связаны с болезнью Альцгеймера".

О'Банион посвятил последние 20 лет изучению болезни Альцгеймера. Он и его коллеги изучили излучение, производимое большой массой различных заряженных частиц, распространяющихся в космосе на высоких скоростях. Некоторые из них устремляются в Пространство с далеких взорвавшихся звезд. В Брукхейвене, где была проведена часть исследования, удалось воссоздать с помощью ускорителя некоторые из радиоактивных частиц, найденных в пространстве. " С технической точки зрения очень сложно эффективно защититься от них", - заметил О'Банион. "Нужно было бы обернуть корабль в шестифутовый слой свинца или бетона".

Мыши были генетически предрасположены к болезни Альцгеймера

Для исследования воздействия на мозг жёсткого излучения, смоделированного в лаборатории, были взяты мыши, генетически предрасположенные к болезни Альцгеймера. "По сути, они были здоровыми, но имели проблемные гены", - сказал О'Банион. В естественных условиях мыши не заболели бы. Они подвергались воздействию излучения в течение нескольких минут. Шесть месяцев спустя, исследователи оценивали полученный результат. "Минута или две [воздействия] – это как три года в жизни человека", - сказал О'Банион. "Общая доза эквивалентна тому, что астронавт получил бы [в трехлетнем полете на Марс]".

Данное исследование, считает О'Банион, важно, хотя и не решает проблему излучения в Пространстве и не объясняет, почему у людей развивается болезнь Альцгеймера. "Это просто является еще одним примером того, как среда может влиять на заболевание мышей, имеющих генетическую предрасположенность. Если добавляется экологическая травма, их система нарушается и появляется обострение заболевания». Можно даже провести параллели с развитием заболевания после травм головного мозга у футболистов, сказал он.

Джефф Чонселор (Jeff Chancellor), учёный, работающий в области радиационной физики Национального космического института биомедицинских исследований, оценил исследование команды Рочестера: "Я знаю большинство авторов, очень уважают их, и у меня есть полная уверенность в их результатах". По его мнению, основным преимуществом данных исследований является возможность дальнейшего расширения поля деятельности и представления обоснования для дальнейших исследований, пишет abcnews.go.com.