Космическое излучение влияет на психику, но не на умственные способности космонавтов

28.03.2019



Научная группа из Института медико-биологических проблем РАН пришла к выводу, что длительное нахождение в открытом космосе (за пределами магнитосферы Земли) напрямую не влияет на когнитивные функции. В ходе эксперимента ученые установили, что ионизирующее излучение, представляющее собой комбинацию гамма-квантов и ядер углерода, относительно безопасно для работы центральной нервной системы. Исследование опубликовано в журнале Behavioural Brain Research при поддержке Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда.

Ионизирующее излучение нарушает ход различных процессов, повреждает ДНК и увеличивает количество мутаций. Как следствие, нарушается нормальная работа клеток. Космонавты в ходе межпланетных миссий более всех подвержены влиянию радиации, так как магнитное поле и/или плотные слои атмосферы больше не защищают их от галактических космических лучей – поток высокоэнергетических тяжелых заряженных частиц. На основании данных NASA с зонда Curiosity за полгода пребывания в космосе человек получает дозу излучения примерно в 25 раз большую, чем не покидавший Землю за год. Именно поэтому в эру активного освоения космического пространства вопрос об исследовании последствий длительного облучения организма требует особенного внимания.

Ранее считалось, что в первую очередь из-за радиации ухудшаются умственные способности и память, но имеющиеся данные весьма противоречивы. Это можно объяснить тем, что условия проведения экспериментов сильно различаются. Новая работа российских ученых указывает на несколько преувеличенные выводы об отрицательном воздействии облучения. Моделирование на Земле радиационной нагрузки, близкой к таковой в марсианской миссии, показало, что нарушения когнитивных функций – следствие изменения эмоционального статуса, а не прямой эффект поражающего действия ионизирующего излучения.

В исследовании животных разделили на две группы – контрольную, крыс из которой не облучали, и опытную, подвергаемую длительному действию облучения. Доза такого облучения сопоставима с таковой при реализации 860-дневной марсианской миссии. Для оценки психоэмоционального статуса использовали шесть различных тестов, в том числе и таких, которые позволяли оценить уровень тревожности и агрессии. Оказалось, что опытная группа в целом демонстрирует большую обеспокоенность, но не агрессивность.

Существенно изменился метаболизм серотонина – одного из главных веществ, ответственных за передачу сигнала между клетками мозга и за то, что мы называем настроением. Однако авторы считают, что эти изменения указывают на большое разнообразие адаптаций и перестроек, но не на патологические процессы в нервной ткани. Интересно, что крысы из опытной группы лучше проявляли себя при прохождении водного лабиринта Морриса – специально разработанного теста для оценки пространственного обучения и памяти. Это объясняется изменением концентрации некоторых молекул-регуляторов. Например, увеличилось содержание дофамина в гипоталамусе. Известно, что этот гормон играет значимую роль в умственной деятельности: активация системы происходит при переключении внимания животного.

«Полученные результаты позволяют полагать, что межпланетные полеты человека более не ограничиваются опасением нарушения операторской деятельности космонавтов непосредственно в ходе выполнения миссии, – считает руководитель проекта кандидат биологических наук Виктор Кохан. – Исследование может способствовать также разработке лекарственных препаратов для коррекции психоэмоционального статуса, прежде всего тревожных состояний и некоторых форм клинической депрессии».

Работа выполнена совместно с коллегами из Института физиологически активных веществ РАН (Черноголовка).

(jpg, 101 Kб)

Картинка: художественная концепция колоний на будущих марсианских миссиях. Изображение взято из открытых источников.
Источник: NASA Ames Research Center

©РАН 2019