Qu'arrivera-t-il au cerveau d'un astronaute lors d'une mission sur Mars? Rien de bon. Il sera précipité par des particules destructrices qui pourraient altérer de manière permanente la fonction cognitive, selon une étude de radio-oncologie de l'Université de Californie à Irvine.
Charles Limoli et ses collègues ont découvert que l'exposition à des particules chargées à haute énergie - telles que les rayons cosmiques galactiques qui bombardent les astronautes lors de longs vols spatiaux - causent des dommages importants au système nerveux central et entraînent des troubles cognitifs.
«Ce n'est pas la meilleure nouvelle pour les astronautes qui se préparent pour un voyage de deux ou trois ans sur Mars», déclare Limoli, professeur de radio-oncologie à la Caltech School of Medicine d'Irvine. - Une productivité réduite, des déficits de mémoire, une diminution de la concentration et de l'attention pendant les vols spatiaux peuvent affecter les activités essentielles à la mission; l'exposition à ces particules peut également entraîner des troubles cognitifs à long terme tout au long de la vie."
Dans le cadre de l'étude, les scientifiques ont irradié des rongeurs (oxygène et titane entièrement ionisés) avec des particules chargées au laboratoire de rayonnement spatial de la NASA au Brookhaven National Laboratory, puis les ont envoyés au laboratoire de Limoli.
Photo: hi-news.ru
Les scientifiques ont découvert que l'exposition à ces particules entraîne une inflammation du cerveau, perturbant la signalisation entre les neurones. Les images ont montré comment exactement le réseau de communication du cerveau est perturbé par des contractions dans les structures des cellules nerveuses, par exemple les dendrites.
Des changements synaptiques supplémentaires, combinés à des changements structurels, ont interféré avec la capacité des cellules nerveuses à transmettre efficacement des signaux électrochimiques. De plus, cela a conduit à une dégradation simultanée des performances lors de l'exécution de tâches comportementales conçues pour tester l'apprentissage et la mémoire.
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Ces types de troubles cognitifs plus graves sont courants chez les patients atteints d'un cancer du cerveau qui reçoivent de fortes doses de rayonnement photonique pendant le traitement. Dans une autre étude, Limoli examine les effets de la chimiothérapie et de la radiothérapie de la tête sur la fonction cognitive.
Alors que le déficit cognitif n'apparaîtra chez les astronautes que des mois plus tard, dit Limoli, le temps nécessaire pour voler vers Mars sera suffisamment long pour que le déficit se développe. Les personnes qui travaillent pendant de longues périodes sur la Station spatiale internationale ne sont pas confrontées au même niveau de bombardement des rayons cosmiques galactiques car elles se trouvent toujours dans la magnétosphère protectrice de la Terre.
Les particules de rayonnement qui composent ces rayons cosmiques galactiques sont pour la plupart des restes de supernova.
Le travail de Limoli fait partie du programme de recherche humaine de la NASA. Explorer comment le rayonnement cosmique affecte les astronautes et explorer les moyens d'atténuer ces effets est essentiel pour poursuivre l'exploration spatiale humaine, car ces risques se manifesteront principalement lors de missions sur Mars et au-delà de la planète rouge.
Que pouvons-nous faire pour protéger les astronautes qui volent vers Mars?
Comme solution partielle, dit Limoli, le vaisseau spatial devrait être conçu avec des zones hautement protégées dans lesquelles se reposer et dormir. Cependant, les particules à haute énergie passeront de toute façon à travers le navire, et il n'y a aucun moyen réel de les éviter.
Les procédures préventives offrent un certain espoir. «Nous travaillons sur des stratégies pharmacologiques qui incluent des composants qui lieront les radicaux libres et protégeront la neurotransmission», déclare Limoli. "Mais la théorie doit encore être optimisée et affinée."
