https://bodybydarwin.com
Slider Image

Astronauten van knaagdieren suggereren dat reizen naar Mars ons angstig, vergeetachtig en bang zullen maken

2020

Menselijke lichamen evolueerden om op aarde te leven, dus het is niet verwonderlijk dat de ruimte ons voor een lus gooit. Zonder zwaartekracht verliezen astronauten in het Internationale Ruimtestation spieren en botten (ondanks dat ze elke dag uren trainen), beginnen ze slecht te zien en ontwikkelen ze een gek immuunsysteem. En de malafide deeltjes die door de diepe ruimte buiten de beschermende magnetische bubbel van de aarde scheuren, dreigen ook het delicate functioneren van de menselijke geest te verstoren.

Wetenschappers weten al jaren dat naast het beschadigen van DNA, de stralingsdeeltjes in de diepe ruimte ook schade aanrichten aan de hersenen. Al dat onderzoek kwam echter van het gebruik van een deeltjesversneller om knaagdieren binnen een paar minuten met straling van maanden tot jaren te stralen. De eerste studie om muizen te testen onder realistische ruimteachtige omstandigheden - met behulp van een nieuwe faciliteit die straling met een langzame druppel kan afgeven - bevestigt dat neutronen- en fotondeeltjes hun zenuwstelsel aanzienlijk verstoren. Als mensen even gevoelig zijn, beweert de studie, zouden meerdere leden van een vijfkoppige bemanning tijdens een meerjarige missie naar Mars neurologische symptomen zoals verhoogde angst of verminderd geheugen hebben.

"Er is een overvloed aan literatuur in de wereld van de radiobiologie die suggereert dat het verlagen van de dosis alles beter maakt, zegt Charles Limoli, een professor in radiologie aan de Universiteit van Californië Irvine en co-auteur." Waar, maar niet voor de hersenen. "

Een door NASA gefinancierde kamer aan de Colorado State University lijkt veel op een ruimteschip. Een klompje radioactief californium-252 baadt het gebied met neutronen en hoogenergetische lichtstralen en bootst na hoe de binnenkant van een Mars-gebonden schip eruit zou kunnen zien. Elk wezen dat een volledige dag in de behuizing doorbrengt, ontvangt ongeveer evenveel straling, zij het van verschillende deeltjestypes, als na een dag in de diepe ruimte.

Veertig muizen brachten zes maanden door in de stralingskamer - ongeveer even lang als een enkele reis naar Mars - terwijl een controlegroep van dezelfde grootte de volledige beschermende voordelen van het magnetische veld van de aarde genoot. Daarna stuurden de onderzoekers de muizen naar drie laboratoria en bestudeerden op drie niveaus wat er met hun zenuwstelsel was gebeurd.

Op cellulair niveau vonden onderzoekers het moeilijker om activiteit te activeren in aan straling blootgestelde hersencellen in de hippocampus (een deel van de hersenen geassocieerd met geheugen) dan in de neuronen van niet-blootgestelde tegenhangers. Deze bevindingen gingen samen met resultaten op netwerkniveau, wat suggereerde dat groepen neuronen in de hippocampus minder goed in staat werden om samen te werken, faalden om samen te schieten op een manier geassocieerd met geheugen en leren. Maar Limoli suggereert dat stralingsschade zich ook kan uitbreiden naar andere delen van de hersenen.

Onthoud dat deze dieren [volledig] werden blootgesteld. Er is geen reden om te vermoeden dat er slechts één hersengebied is aangetast, zei hij. Kort samengevat is de circuitactiviteit van de hersenen verstoord

De straling verstoorde ook het gedrag van de dieren. Limoli en zijn team hebben de muizen onderworpen aan een reeks tests die zijn bedoeld om verschillende facetten van hun mentale toestand te onthullen. De wetenschappers schikten playdates met andere muizen om bijvoorbeeld hun extraversie te testen, en wisselden Lego's uit voor badeendjes in hun kooien om te zien of de muizen de nieuwkomer zouden opmerken. Ze leerden hun proefpersonen ook om bang te zijn voor elektrische schokken na een bepaalde toon, alleen om de schokken te annuleren en te zien hoe lang het de knaagdieren duurde om te beseffen dat het gevaar was verdwenen.

De aan straling blootgestelde muizen presteerden slechter dan hun tegenhangers over de hele linie. Op speeldata brachten de ruimtemuizen gemiddeld twee keer zoveel tijd door als antisociaal. Toen er nieuw speelgoed in hun kooi verscheen, besteedden ze een derde zoveel tijd aan het inspecteren ervan. Nadat de elektrische schokken waren gestopt, was de kans groter dat ze een derde meer zouden vrezen.

Al met al geven de resultaten, die onlangs in het tijdschrift eNeuro zijn gepubliceerd, een beeld waar ruimtestraling astronauten maakt grown ingetrokken, angstig, vergeetachtig en angstig moeten zijn En deze mentale en emotionele veranderingen zouden bovenop de bijwerkingen komen van zes maanden die vastzitten in een besloten ruimte met hetzelfde handjevol mensen. Niemand weet in welke mate de resultaten van knaagdieren zich kunnen vertalen naar mensen, maar de onderzoekers schatten dat een op de vijf astronauten door straling veroorzaakte angst zou ondervinden op weg naar Mars, en een op de drie geheugenproblemen zou hebben.

Wat meer is, deze tests vonden allemaal plaats drie tot zes maanden nadat de muizen uit de stralingskamer kwamen, wat langdurige effecten suggereert. Dat is een grote deal, zegt Limoli. Dit is niet iets dat op en neer gaat en weer normaal wordt

Vipan Parihar, een collega van Limoli die niet bij dit onderzoek was betrokken, maar in het verleden de effecten van straling op muizen heeft onderzocht, noemde de bevindingen 'fantastisch' en zei dat ze verstrekkende gevolgen zouden hebben voor toekomstige astronauten. In het bijzonder wees hij op de moeilijkheid van de bestraalde muizen om hun angst te vergeten als suggestief dat astronauten misschien moeite hebben om van de ene taak naar de andere over te schakelen, en vatbaarder kunnen worden voor het Post Traumatisch Stress Syndroom.

Niettemin benadrukken beide onderzoekers dat hoewel straling een van de grootste technische uitdagingen voor een Mars-missie kan zijn, het niet noodzakelijk een showstopper is. Ruimtevaartuigen en ruimtepakken gebouwd van nog onbekende materialen kunnen deeltjes in hun sporen stoppen, en toekomstige medicatie zou de ergste effecten van de straling die erdoorheen komt kunnen verzachten. In dit vroege stadium, zeggen ze, is het belangrijk om de ruimtevaartorganisaties van de wereld te helpen weten wat ze kunnen verwachten.

'De astronauten van Apollo waren twee weken in de ruimte. Deze [Mars-gebonden astronauten] zullen er twee en een half jaar zijn, 'zegt Limoli. "NASA wil niet catastrofaal verrast worden."

Wat is het verschil tussen binnen- en buitenallergieën?

Wat is het verschil tussen binnen- en buitenallergieën?

Aardbeving verwoesting zal onze schuld zijn

Aardbeving verwoesting zal onze schuld zijn

Het gooien van messen wordt steeds populairder - hier is hoe te beginnen

Het gooien van messen wordt steeds populairder - hier is hoe te beginnen