Научная группа из Института медико-биологических проблем РАН пришла к выводу, что длительное нахождение в открытом космосе (за пределами магнитосферы Земли) напрямую не влияет на когнитивные функции.
В ходе эксперимента ученые установили, что ионизирующее излучение, в эксперименте представлявшее собой комбинацию гамма-квантов и ядер углерода, относительно безопасно для работы центральной нервной системы. Исследование опубликовано в журнале Behavioural Brain Research.
Ионизирующее излучение нарушает ход различных процессов, повреждает ДНК и увеличивает количество мутаций. Как следствие, нарушается нормальная работа клеток. В результате во время межпланетных миссий космонавты будут намного сильнее подвержены влиянию радиации, так как магнитное поле и/или плотные слои атмосферы больше не защищают их от космических лучей – поток высокоэнергетических тяжелых заряженных частиц. На основании данных NASA с марсохода Curiosity за полгода пребывания вне пределов магнитного поля человек получает дозу излучения примерно в 25 раз большую, чем не покидавший Землю за год. Именно поэтому в эру активного освоения космического пространства вопрос об исследовании последствий длительного облучения организма требует особенного внимания.
Ранее считалось, что в первую очередь из-за радиации ухудшаются умственные способности и память, но имеющиеся данные весьма противоречивы. Это можно объяснить тем, что условия проведения экспериментов сильно различаются. Новая работа российских ученых указывает на несколько преувеличенные выводы об отрицательном воздействии облучения. Моделирование на Земле радиационной нагрузки, близкой к таковой в марсианской миссии, показало, что нарушения когнитивных функций – следствие изменения эмоционального статуса, а не прямой эффект поражающего действия ионизирующего излучения.
В исследовании животных разделили на две группы – контрольную, крыс из которой не облучали, и опытную, подвергаемую длительному действию смешанного облучения гамма-квантами и ядрами углерода 12C6+. Доза такого облучения сопоставима с таковой при реализации 860-дневной марсианской миссии (справедливости ради отметим, что космические лучи имеют совсем другой состав частиц: в основном они состоят из протонов). Для оценки психоэмоционального статуса использовали шесть различных тестов, в том числе и таких, которые позволяли оценить уровень тревожности и агрессии. Оказалось, что опытная группа в целом демонстрирует большую обеспокоенность, но не агрессивность.
Существенно изменился метаболизм серотонина – одного из нейромедиаторов, ответственных за передачу сигнала между клетками мозга и за то, что мы называем настроением. Однако авторы считают, что эти изменения указывают на большое разнообразие адаптаций и перестроек, но не на патологические процессы в нервной ткани. Интересно, что крысы из опытной группы лучше проявляли себя при прохождении водного лабиринта Морриса – специально разработанного теста для оценки пространственного обучения и памяти. Это объясняется изменением концентрации некоторых молекул-регуляторов. Например, увеличилось содержание дофамина в гипоталамусе. Известно, что этот гормон играет значимую роль в умственной деятельности: активация системы происходит при переключении внимания животного.
«Полученные результаты позволяют полагать, что межпланетные полеты человека более не ограничиваются опасением нарушения операторской деятельности космонавтов непосредственно в ходе выполнения миссии, – считает руководитель проекта кандидат биологических наук Виктор Кохан. – Исследование может способствовать также разработке лекарственных препаратов для коррекции психоэмоционального статуса, прежде всего тревожных состояний и некоторых форм клинической депрессии».
Текст: РНФ