当谈到规划时载人火星任务,我们一直全神贯注于如何将人类运送到太阳系 2.25 亿公里,以至于我们可能忽略了一个非常严重的问题 - 我们是否正在将宇航员送往红色星球,让他们的大脑煎炸?
一项基于小鼠的新研究发现,在这次长途旅行中预计轰击宇航员的宇宙射线量可能会导致严重的认知副作用,这些副作用在他们返回地球后仍会持续很长时间,包括记忆丧失、焦虑和慢性认知障碍。痴呆。
该研究遵循类似的研究去年发表的这表明损害来自银河宇宙射线(GCR)——具有极高能量辐射的粒子,以接近光速的速度穿过太空——可能会损害大脑,但只是短期的。
现在,研究人员有证据表明,即使在长途太空飞行返回六个月后,宇航员仍然可能出现严重的脑部炎症和神经元损伤。
“对于被部署到太空进行两到三年往返旅行的宇航员来说,这不是一个好消息。,”团队中的一名成员说道,查尔斯·利莫利(Charles Limoli)是加州大学欧文分校的放射肿瘤学教授。
“接触这些颗粒可能会导致一系列潜在的中枢神经系统并发症,这些并发症可能会在实际太空旅行期间发生并持续很长时间,例如各种表现下降、记忆缺陷、焦虑、,以及决策受损,”他说。
“许多对认知的不利影响可能会持续下去并在一生中不断发展。”
只是为了正确看待银河宇宙射线,它们对长期太空飞行来说是一个巨大的问题,因为它们可以轻松穿透宇宙飞船的船体,所以你可以想象他们能做什么到一个人的大脑当他们连续几周不间断地渗透它时。
国际空间站的宇航员可以免受这种伤害,因为他们仍然受到地球磁层的保护。
利莫利和他的团队在纽约美国宇航局空间辐射实验室测试了宇宙辐射对暴露于低剂量辐射的小鼠的影响。然后,他们在照射期后 12 周和 24 周后被要求完成几项行为任务。
他们发现,在旨在测试人类学习和记忆能力的任务中,小鼠逐渐表现出较差的表现,甚至似乎影响了动物的能力。“恐惧灭绝”- 由于大脑抑制负面或压力性联想或记忆而引起的条件性恐惧反应下降。
研究人员认为,恐惧消退的下降是导致小鼠焦虑加剧的原因。
“这些新数据揭示了与恐惧消退和焦虑相关的额外有害影响,其中带电粒子照射会损害分离不良事件和结果的能力,”团队报告。
“无法调节对某些不愉快刺激的反应可能会在意外或紧急情况下引起压力、焦虑和其他不利反应。”
就像结果一样从去年的实验来看此外,小鼠的反应速度也较慢,健忘,有时甚至显得很困惑——这是慢性痴呆症进展的症状。
暴露六个月后进行的脑部扫描支持了这些发现,揭示了显着水平的脑部炎症和神经元损伤。
研究人员解释说,小鼠大脑中的神经网络因神经元上称为树突和棘的结构的减少而受损,这会扰乱脑细胞之间的信号传输。
他们将这种身体损伤与小鼠在暴露于宇宙辐射后表现出的认知障碍的增加联系起来。
也许更令人担忧的是,研究人员认为这些迹象在大约六个月之前不会在宇航员身上表现得如此明显,这可能对我们的殖民前景造成毁灭性的打击。
当然,我们应该重申,这些效应迄今为止只在小鼠身上发现,并不能保证它们会在人类身上复制。
但如果类似的事情确实发生在那些自愿乘坐第一艘载人飞船前往红色星球的勇敢的灵魂身上,也不会那么令人惊讶,因为正如宇航员蒂姆·皮克最近所说他在国际空间站停留六个月的经历:
“坦率地说,你感觉非常糟糕。就你脑子里发生的一切而言,这只能被描述为类似于世界上最严重的宿醉。”
皮克一直受到地球磁层的保护。
如果科学家能够弄清楚如何让我们登上火星,那将是一项了不起的成就短短几天内,但了解如何保护我们的殖民地免受长期太空暴露的影响将会更加令人印象深刻。
该研究发表于科学报告。