未来の宇宙飛行士は潜在的な脳の危険を克服しなければならない

新しい研究では、宇宙旅行の延長により、将来の宇宙飛行士がさまざまな中枢神経系の合併症のリスクにさらされる可能性があると警告しています。

カリフォルニア大学アーバイン校（UCI）の研究者たちは、宇宙飛行中に宇宙飛行士を砲撃することで脳に損傷を与える可能性のある銀河宇宙線を仮定しています。

新しい研究で、UCIのCharles Limoliらは、銀河宇宙線で見られるものとよく似た実験的な高荷電粒子が、実験用げっ歯類に重大な長期脳損傷を引き起こしたことを発見しました。研究室では、げっ歯類は認知障害と認知症を経験しました。

彼らの研究は Nature’s Scientific Reports。それは銀河宇宙線のやや短期間の脳への影響を示した昨年の研究に続いています。リモリ氏によると、現在の調査結果は、さらに大きな警戒を呼び起こす。

「これは、火星への2〜3年の往復で配備された宇宙飛行士にとってポジティブなニュースではありません」とUCIの医学部の放射線腫瘍学教授は述べた。

「宇宙環境は宇宙飛行士に独特の危険をもたらします。これらの粒子に曝されると、さまざまな潜在的な中枢神経系の合併症が発生する可能性があり、さまざまなパフォーマンスの低下、記憶障害、不安、うつ病、意思決定の障害など、実際の宇宙旅行中に発生し、その後も長く続く可能性があります。認知に対するこれらの悪影響の多くは、生涯にわたって継続および進行する可能性があります。」

研究のために、げっ歯類は、ニューヨークのブルックヘブン国立研究所にあるNASA宇宙放射線研究所で荷電粒子照射（完全にイオン化された酸素とチタン）を受け、その後LimoliのUCI研究所に送られました。

曝露から6か月後も、研究者たちは依然としてかなりのレベルの脳の炎症とニューロンの損傷を発見しました。イメージングにより、脳の神経ネットワークがこれらのニューロンの樹状突起と棘の減少によって損なわれ、脳細胞間の信号の伝達が妨げられることが明らかになりました

これらの欠陥は、学習と記憶をテストするように設計された行動課題のパフォーマンスの低下に関連していました。

さらに、Limoliチームは、放射が「恐怖の絶滅」に影響を与えることを発見しました。これは、溺死寸前の誰かが再び水を楽しむことを学ぶときのように、脳が以前の不快でストレスの多い関連を抑制するアクティブなプロセスです。

Limoli氏は、「恐怖が絶滅すると、不安が生じやすくなり、火星への3年間の旅行中に問題が発生する可能性があります」と語った。

最も注目に値するのは、これらの6か月の結果は、彼が実施した2015年の研究の6週間の照射後の調査結果を反映したものであり、科学の進歩.

同様の種類のより深刻な認知機能障害は、高線量の光子ベースの放射線治療を受けた脳腫瘍患者によく見られます。他の研究では、Limoliは認知に対する化学療法と頭蓋照射の影響を調べています。

宇宙飛行士の認知症のような赤字が現れるまで数か月かかるが、火星へのミッションに必要な時間は、そのような障害が発生するのに十分であると彼は言った。しかし、国際宇宙ステーションで長期間働いている人々は、まだ地球の保護磁気圏の中にいるため、銀河宇宙線による同じレベルの爆撃に直面していません。

Limoliの研究は、NASAの人間研究プログラムの一部です。宇宙放射線が宇宙飛行士にどのように影響するかを調査し、それらの影響を軽減する方法を学ぶことは、人間による宇宙探査をさらに進める上で重要であり、NASAは火星以降へのミッションを計画する際にこれらのリスクを考慮する必要があります。

Limoli氏は、部分的な解決策が模索されていると述べた。宇宙船は、休息や睡眠に使用されるような、シールドが強化された領域を含むように設計できます。しかし、これらの非常にエネルギーの高い荷電粒子はそれでも船を通過するだろう、と彼は付け加えた、そして「それらを実際に逃れることはない」。

予防的治療はいくつかの希望を提供します。 Limoliのグループは、フリーラジカルを除去して神経伝達を保護する化合物を含む薬理学的戦略に取り組んでいます。

出典：カリフォルニア大学アーバイン校