¿Qué le pasará al cerebro de un astronauta durante una misión a Marte? Nada bueno. Será precipitado por partículas destructivas que podrían dañar permanentemente la función cognitiva, según un estudio de oncología radioterápica de la Universidad de California en Irvine.
Charles Limoli y sus colegas descubrieron que la exposición a partículas cargadas de alta energía, como los rayos cósmicos galácticos que bombardean a los astronautas durante los vuelos espaciales largos, causa un daño significativo al sistema nervioso central y conduce a un deterioro cognitivo.
“No es la mejor noticia para los astronautas que se preparan para un viaje de dos o tres años a Marte”, dice Limoli, profesor de oncología de radiación en la Escuela de Medicina de Caltech en Irvine. - La disminución de la productividad, los déficits de memoria, la disminución de la concentración y la atención durante los vuelos espaciales pueden afectar las actividades de misión crítica; la exposición a estas partículas también puede provocar un deterioro cognitivo a largo plazo durante toda la vida.
Como parte del estudio, los científicos irradiaron roedores (oxígeno y titanio completamente ionizados) con partículas cargadas en el Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA en el Laboratorio Nacional Brookhaven, y luego los enviaron al laboratorio Limoli.
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Foto: hi-news.ru
Los científicos han descubierto que la exposición a estas partículas conduce a la inflamación del cerebro, interrumpiendo la señalización entre las neuronas. Las imágenes mostraron cómo exactamente la red de comunicación del cerebro se ve interrumpida por contracciones en las estructuras de las células nerviosas, por ejemplo, las dendritas.
Los cambios sinápticos adicionales, combinados con cambios estructurales, interfirieron con la capacidad de las células nerviosas para transmitir señales electroquímicas de manera eficiente. Además, esto condujo a una degradación simultánea del rendimiento al realizar tareas conductuales diseñadas para probar el aprendizaje y la memoria.
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Estos tipos de deterioros cognitivos más graves son comunes en pacientes con cáncer de cerebro que reciben altas dosis de radiación de fotones durante el tratamiento. En otro estudio, Limoli está analizando los efectos de la quimioterapia y la radiación en la cabeza sobre la función cognitiva.
Si bien el déficit cognitivo solo aparecerá en los astronautas meses después, dice Limoli, el tiempo que lleva volar a Marte será lo suficientemente largo para que se desarrolle el déficit. Las personas que trabajan durante períodos prolongados en la Estación Espacial Internacional no enfrentan el mismo nivel de bombardeo de rayos cósmicos galácticos ya que todavía se encuentran dentro de la magnetosfera protectora de la Tierra.
Las partículas de radiación que componen estos rayos cósmicos galácticos son en su mayoría remanentes de supernovas.
El trabajo de Limoli es parte del Programa de Investigación Humana de la NASA. Explorar cómo la radiación cósmica afecta a los astronautas y explorar formas de mitigar estos efectos es fundamental para una mayor exploración espacial humana, ya que estos riesgos se manifestarán principalmente en las misiones a Marte y más allá del Planeta Rojo.
¿Qué podemos hacer para proteger a los astronautas que vuelan a Marte?
Como solución parcial, dice Limoli, la nave espacial debe diseñarse con áreas altamente protegidas en las que descansar y dormir. Sin embargo, las partículas de alta energía pasarán a través de la nave de todos modos, y no hay forma real de evitarlas.
Los procedimientos preventivos ofrecen algo de esperanza. "Estamos trabajando en estrategias farmacológicas que incluyen componentes que se unirán a los radicales libres y protegerán la neurotransmisión", dice Limoli. "Pero la teoría aún debe optimizarse y perfeccionarse".
