קרינה עלולה להזיק למוחם של אסטרונאוטים בחלל העמוק על ידי האצת התפתחות מחלת האלצהיימר, כך עולה ממחקר חדש על עכברים.

המחקר מגלה סיכון נוסף שאיישמשימות בחלל עמוקלמקומות כמו מאדים או האסטרואידים יכולים להופיע, הוסיפו מדענים.

"מחקר זה מראה לראשונה שחשיפה לרמות קרינה שוות ערך למשימה למאדים עלולה לייצר בעיות קוגניטיביות ולהאיץ שינויים במוח הקשוריםמחלת אלצהיימר", אמר מחבר המחקר קרי אובניון, מדען מוח במרכז הרפואי של אוניברסיטת רוצ'סטר, בהצהרה.

החלל מלא בקרינה שעלולה להזיק לאנשים. בעוד שהשדה המגנטי של כדור הארץ מגן בדרך כלל על כדור הארץ, ברגע שאסטרונאוטים יוצאים אל מעבר למסלול נמוך של כדור הארץ, הם מופגזים ללא הרף על ידי מטר של חלקיקים מסוכנים המכונה קרניים קוסמיות. ככל שהאסטרונאוט נמצא זמן רב יותר בחלל העמוק, כך גדל הסיכון, מה שמדאיג במיוחד בהתחשב בתוכניות של נאס"אמשימות מאוישות לאסטרואיד בשנת 2025ולמאדים בערך ב-2035 - הנסיעה הלוך ושוב לכוכב האדום לבדו עשויה להימשך לפחות שנתיים.

במשך יותר מ-25 שנה, נאס"א מימנה מחקרים כדי לראות מה עשויות להיות הסכנות הפוטנציאליות של מסע בחלל. לדוגמה, מחקרים קודמים ניתחו את ההשפעה הפוטנציאלית של קרניים קוסמיות על הסיכון לסרטן ובעיות פוטנציאליות במערכות הלב וכלי הדם או השרירים והשלד.

כעת, מדענים בדקו לראשונה את ההשפעות שעשויות להיות לקרינה בחלל על ניוון עצבי - בפרט, התהליכים הביולוגיים במוח הקשורים להתפתחות מחלת האלצהיימר, הכרוכה בדרך כלל בירידה נפשית מתקדמת לאורך מספר שנים. הם גילו ש"קרינה קוסמית גלקטית מהווה איום משמעותי על אסטרונאוטים עתידיים", אמר אובניון.

סכנות של קרינת חלל

אובניון ועמיתיו חקרו סוג מסוים שלקרינת החללהידועים כחלקיקים בעלי מסה גבוהה, טעונים גבוה (או HZE). חלקיקים אלה רוכשים בחלל במהירויות גבוהות מאוד, ככל הנראה תוצאה של כוכבים מתפוצצים וקטסטרופות אחרות בחלל העמוק ממקומות אחרים בגלקסיה. שלא כמו קרניים קוסמיות המורכבות רק מגרעיני מימן, שההתלקחויות השמש יוצרות, המסה והמהירות של חלקיקי HZE מאפשרים להם לחדור דרך עצמים מוצקים כמו חללית, או כל אסטרונאוט בתוכה.

"מכיוון שחלקיקי ברזל מרכיבים וול גדול יותר, קשה מאוד מנקודת מבט הנדסית להגן עליהם בצורה יעילה", אמר אובניון. "צריך בעצם לעטוף חללית בגוש עופרת או בטון באורך 2 מטר".

המדענים התמקדו בהשפעה של חלקיקי HZE ברזל שנוצרו על ידי מאיצי חלקיקים במעבדת קרינת החלל של נאס"א במעבדה הלאומית ברוקהייבן בניו יורק. לעכברים קיבלו רמות קרינה דומות לכל הגוף של אסטרונאוטים במהלך משימה למאדים.

התפקוד המנטלי של העכברים נבדק עם סדרה של ניסויים - למשל, הם נאלצו לזהות מקומות הקשורים למכות חשמל לא נעימות לרגליהם - ומכרסמים שקיבלו מינון קרינה היו בסבירות גבוהה בהרבה להיכשל במשימות אלו. המוֹחַמהעכברים גם הראו סימנים של כלי דם דלקתיים, והחזיקו ברמות גבוהות באופן חריג של בטא עמילואיד, חלבון המצטבר כאחד מסימני ההיכר של מחלת האלצהיימר.

"ממצאים אלה מצביעים בבירור על כך שהחשיפה לקרינה בחלליש פוטנציאל להאיץ את התפתחות מחלת האלצהיימר", אמר אובניון. "זהו עוד גורם שנאס"א, שמודאגת בבירור מהסיכונים הבריאותיים לאסטרונאוטים שלה, תצטרך לקחת בחשבון בעת ​​תכנון משימות עתידיות. "

קרינת חלל מול אסטרונאוט

עדיין לא ברור מדוע חלקיקי HZE אלה עשויים להשפיע על המוח.

"זו, כמובן, שאלת ה-10 מיליון דולר", אמר אובניון ל-SPACE.com. העובדה שהחוקרים ראו תגובה של כלי דם, אך לא עדות ברורה לדלקת במוח "מרמזת על האפשרות שהשפעות הקרינה הן למעשה בגוף העכברים, וששינויים שם עשויים להשפיע על שקיעת עמילואיד".

אובניון הזהיר "נתנו את הקרינה בבת אחת - העכברים חוו במשך כמה דקות את מה שאסטרונאוטים יחוו במשך שלוש שנים. אין לנו מושג אם ההשפעות הביולוגיות של חלקיקי HZE יהיו זהות כאשר ניתנו בשיעורי מינון נמוך רבים יטענו שהמקרה שלנו הוא תרחיש גרוע יותר, ושסביר להניח שהשינויים יהיו שונים לגמרי מאחר והגוף עשוי להסתגל למינון כרוני קטן."

בעתיד, אובניון ועמיתיו יבחנו את ההשפעות שהמוח חווה מחשיפה לקרינה במקומות אחרים בגוף. הם גם מתכננים לראות אם קרינת החלל עשויה להשפיע על התפתחות מחלת פרקינסון.

"הייתי מוסיף שיש לפחות שלוש מעבדות נוספות שמבצעות מחקרים דומים", אמר אובניון. "הדבר הנחמד בזה הוא שבקרוב נדע אם התוצאות שלנו מחזיקות מעמד במעבדות אחרות".

המדענים פירטו את הממצאים שלהם באינטרנט ב-31 בדצמבר בכתב העת PLOS ONE.