Как утверждают исследователи из Университета Калифорнии (Ирвайн), воздействие высокоэнергетичных заряженных частиц в галактических космических лучах, которые бомбардируют астронавтов во время длительных космических полетов, способны причинить значительный ущерб центральной нервной системы, приводя, в результате, к когнитивным нарушениям.
Ведущий автор Charles Limoli говорит, что «это не очень хорошая новость для астронавтов, которые собиратся совершить многолетнее путешествие на Марс. Уменьшение производительности, нарушения памяти и потеря сознания и внимания во время космического полета могут повлиять на критически важные мероприятия, и воздействие этих частиц может иметь долгосрочные негативные последствия для познания в дальнейшей жизни».
Команда во главе с Limoli обследовала мышей, которых подвергали излучению заряженными частицами ионизованного кислорода и титана в лаборатории НАСА. Исследователи обнаружили, что воздействие этих частиц приводит к воспалению мозга, которое нарушает передачу сигналов между нейронами. Полученные изображения показали, как сети связи мозга были нарушена за счет сокращения в структуре нервных клеток. Дополнительные синаптические изменения в сочетании со структурными изменениями мешали нервным клеткам эффективно передавать электрохимические сигналы. Кроме того, эти различия оказались связаны со снижением производительности на решение поведенческих задач.
Подобные типы более тяжелой когнитивной дисфункции имеются у пациентов с раком мозга, получивших различное лечение с помощью излучения фотонами при значительно более высоких дозах. Как пояснил Limoli, длительное время, необходимое для полета на Марс, является достаточным для проявления когнитивных дисфункций. Космонавты, работающие на Международной космической станции, не сталкиваются с таким уровнем бомбардировки галактическими космическими лучами, так как защищены магнитосферой Земли.
В качестве частичного решения проблемы, Limoli сказал, что космический аппарат может быть сконструирован так, чтобы иметь зоны повышенной защиты, которые будут используются для отдыха и сна. Тем не менее, эти высоко энергетические частицы все равно способны проходить через космический аппарат, и что «нет возможности избежать их».