Американские ученые научились предсказывать, кто будет испытывать наибольшие проблемы с пространственным обучением через несколько месяцев после воздействия галактических космических лучей, и придумали, как компенсировать этот эффект. У самок подобных трудностей не возникало.
Галактические космические лучи (ГКЛ) приходят в межпланетное пространство из межзвездной среды и состоят из протонов, ядер гелия и высокоэнергетических ядер других стабильных элементов. Это один из серьезных факторов физического стресса, который поджидает космонавтов за пределами магнитосферы Земли. По оценкам ученых, во время полетов в дальний космос астронавты будут испытывать в десять раз более сильное воздействие ГКЛ, чем на Международной космической станции.
Учитывая неизбежность воздействия ГКЛ в открытом космосе, ученые пытаются выяснить, как оно повлияет на здоровье и когнитивные способности астронавтов. Исследования на животных показали, что под воздействием ГКЛ ухудшаются память и способности к обучению, повышается тревожность. В новом исследовании ученые из США попыталась ответить на два вопроса: можно ли найти биомаркеры этих изменений и получится ли их скомпенсировать.
В эксперименте мышей подвергали симулированному воздействию ГКЛ — аналогичному тому, что космонавты будут испытывать в дальнем космосе. Через несколько месяцев проверяли, как изменились их поведение и когнитивные способности. Дополнительно через неделю после радиации у животных брали образцы крови в поисках биомаркеров, а после всех поведенческих экспериментов анализировали изменения в мозге на клеточном уровне.
Результаты показали, что самцы после воздействия справлялись с поиском платформы в непрозрачной воде хуже, чем самки и мыши из контрольной группы, не подвергшиеся радиации. Повышенной тревожности, проблем с памятью распознавания или социальными способностями ученые у животных не наблюдали.
В мозге облученных грызунов обнаружили хронически активированные клетки микроглии — иммунных клеток мозга, — а также синаптические изменения в гиппокампе. Этот регион отвечает за эмоции и память, в том числе пространственную. Временное угнетение микроглии вскоре после воздействия ГКЛ смягчило последствия облучения. Биомаркером, предсказывающим дефицит обучения и активацию микроглии, оказался уровень моноцитов — одного из типов лейкоцитов — в крови.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Science Advances.
Автор: Мария Осетрова