以下是你的大脑在前往火星的途中会发生什么
日本宇航员 Aki Hoshide 去年在国际空间站外拍摄了这张自拍照。 图片来源:美国宇航局
美国国家航空航天局 (NASA) 计划向未来 20 年内,但最近的一项研究表明,这次旅行可能比之前想象的更加危险。 新数据表明暴露于宇宙射线在长期的深空任务过程中,可能会严重损害宇航员的认知功能。
在实验室环境中,美国加州大学欧文分校的研究人员通过将一组小鼠置于类似于宇宙射线的加速粒子爆炸中来模拟深空的恶劣条件。 结果表明,受辐射的小鼠反应速度较慢,健忘,甚至困惑。
放射肿瘤学教授查尔斯·利莫利 (Charles Limoli) 团队成员之一表示:“这对于执行两到三年往返火星任务的宇航员来说并不是一个好消息。”在新闻稿中说。 “太空飞行期间的表现下降、记忆缺陷以及意识和注意力的丧失可能会影响关键任务活动,而接触这些粒子可能会对一生的认知产生长期的不利后果。”
宇宙射线是超新星等星系爆炸的副产品,是在太空中加速的高能带电粒子。 它们可以轻松穿透航天器的船体和人体骨骼,对人体的中枢神经系统造成重大损害。
在地球上,磁层充当保护气泡,保护我们免受这些射线的破坏性影响,但稀薄的火星大气层无法提供这种保护。 我们的磁层距地球表面 56,000 公里(35,000 英里),因此,即使是国际空间站上的宇航员也能免受这些有害射线的侵害。
在研究中,出版于科学进步在纽约布鲁克海文国家实验室的美国宇航局空间辐射实验室进行的一项实验中,一组经过基因改造的老鼠被加速到光速三分之二的氧和钛离子束轰击——这与银河系宇宙中发现的离子类型相同。射线。 这些小鼠经过基因改造,具有发光的荧光神经元,使科学家更容易研究它们大脑的变化。
暴露六周后,受辐射小鼠的树突(神经元之间携带电信号的分支)比对照组减少了 30% 至 40%。 暴露在宇宙射线的冲击下会引发树突的退化,并随着时间的推移而持续存在。 这种树突的损失与患有以下疾病的患者的智力下降有关以及类似的神经系统疾病。
然后对两组小鼠进行一系列认知测试,旨在测试它们的学习和记忆功能。 新的物体被放置在熟悉的物体中,研究小组发现,与对照组相比,受辐射的小鼠更容易感到困惑,并且缺乏好奇心。 如果宇航员在太空中发生同样的变化,他们的快速反应或回忆信息的能力就会受到影响。
由于火星任务预计将持续两到三年,宇宙射线暴露的任何影响都有足够的时间显现出来。 宇航员执行任务的能力(例如多任务处理和进行研究实验)以及他们的整体认知健康可能会受到损害。 利莫利和他的团队认为损伤程度不会严重到宇航员会毁坏宇宙飞船的程度; 然而,他们很容易毁掉一个实验。
大脑是一个复杂的系统,需要进行长期研究才能了解宇宙射线的全部影响,并确定小鼠的结构和行为变化是否是永久性的。