¿Recordarán gran parte los astronautas que viajan a Marte? Esa es la pregunta que concierne a los científicos de la Universidad de California, Irvine, que investigan un fenómeno llamado "cerebro espacial".
Charles Limoli y sus colegas de UCI descubrieron que la exposición a partículas cargadas altamente energéticas, muy parecidas a las que se encuentran en los rayos cósmicos galácticos que bombardearán a los astronautas durante los vuelos espaciales prolongados causa un daño cerebral significativo a largo plazo en los roedores de prueba, lo que resulta en un deterioro cognitivoy demencia.
Su estudio aparece en Informes científicos de la naturaleza . Sigue un año pasado que muestra los efectos cerebrales a corto plazo de los rayos cósmicos galácticos. Los hallazgos actuales, dijo Limoli, despiertan una alarma mucho mayor.
"Esta no es una noticia positiva para los astronautas desplegados en un viaje de ida y vuelta de dos a tres años a Marte", dijo el profesor de oncología de radiación en la Facultad de Medicina de la UCI. "El entorno espacial presenta riesgos únicos para los astronautas. Exposición aEstas partículas pueden conducir a una gama de posibles complicaciones del sistema nervioso central que pueden ocurrir durante y persistir mucho tiempo después del viaje espacial real, como varios decrementos de rendimiento, déficits de memoria, ansiedad, depresión y una toma de decisiones perjudicada.la cognición puede continuar y progresar a lo largo de la vida "
Para el estudio, los roedores fueron sometidos a irradiación de partículas cargadas oxígeno y titanio totalmente ionizados en el Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA en el Laboratorio Nacional Brookhaven de Nueva York y luego enviados al laboratorio UCI de Limoli.
Seis meses después de la exposición, los investigadores aún encontraron niveles significativos de inflamación cerebral y daño a las neuronas. Las imágenes revelaron que la red neuronal del cerebro se vio afectada por la reducción de las dendritas y las espinas en estas neuronas, lo que interrumpe la transmisión de señales entre las células cerebrales.Estas deficiencias fueron paralelas al bajo rendimiento en las tareas de comportamiento diseñadas para evaluar el aprendizaje y la memoria.
Además, el equipo de Limoli descubrió que la radiación afectó la "extinción del miedo", un proceso activo en el que el cerebro suprime las asociaciones desagradables y estresantes anteriores, como cuando alguien que casi se ahoga aprende a disfrutar el agua nuevamente.
"Los déficits en la extinción del miedo podrían hacerlo propenso a la ansiedad", dijo Limoli, "que podría volverse problemático en el transcurso de un viaje de tres años hacia y desde Marte".
En particular, dijo, estos resultados de seis meses reflejan los hallazgos de seis semanas posteriores a la irradiación de un estudio de 2015 que realizó que apareció en la edición de mayo de Science Advances.
Tipos similares de disfunción cognitiva más severa son comunes en pacientes con cáncer cerebral que han recibido dosis altas de tratamientos de radiación basados en fotones. En otra investigación, Limoli examina el impacto de la quimioterapia y la irradiación craneal en la cognición.
Si bien los déficits similares a la demencia en los astronautas tardarían meses en manifestarse, dijo, el tiempo requerido para una misión a Marte es suficiente para que se desarrollen tales discapacidades. Sin embargo, las personas que trabajan durante períodos prolongados en la Estación Espacial Internacional no se enfrentanel mismo nivel de bombardeo con rayos cósmicos galácticos porque todavía están dentro de la magnetosfera protectora de la Tierra.
El trabajo de Limoli es parte del Programa de Investigación Humana de la NASA. Investigar cómo la radiación espacial afecta a los astronautas y aprender formas de mitigar esos efectos son críticos para una mayor exploración humana del espacio, y la NASA necesita considerar estos riesgos a medida que planea misiones a Marte y más allá.
Limoli observó que se están explorando soluciones parciales. La nave espacial podría diseñarse para incluir áreas de mayor protección, como las que se usan para descansar y dormir. Sin embargo, estas partículas altamente cargadas de energía atravesarán la nave, agregó, "y allírealmente no se les puede escapar "
Los tratamientos preventivos ofrecen algo de esperanza. El grupo de Limoli está trabajando en estrategias farmacológicas que involucran compuestos que eliminan los radicales libres y protegen la neurotransmisión.
Vipan Kumar Parihar, Barrett Allen, Chongshan Caressi, Katherine Tran, Esther Chu, Stephanie Kwok, Nicole Chmielewski, Janet Baulch, Erich Giedzinski y Munjal Acharya de UCI y Richard Britten de la Facultad de Medicina de Virginia del Este contribuyeron al estudio, que la NASA apoyóa través de las subvenciones NNX13AK70G, NNX14AE73G, NNX13AD59G, NNX10AD59G, UARC NAS2-03144 y NNX15AI22G.
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Materiales proporcionado por Universidad de California, Irvine . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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