漫長(zhǎng)火星旅途 宇宙射線或會(huì)導(dǎo)致宇航員變傻

科學(xué)狂人埃隆·馬斯克(Elon Musk)滿腔熱血的火星登陸計(jì)劃,似乎讓不少人都動(dòng)了去火星的“心”??磥?lái)地球真待不住了,想回火星看看。不過(guò)要去火星除了要做超級(jí)牛的發(fā)射器,來(lái)自太空的宇宙射線的輻射照射,也成了需要克服的難題。

NASA打算在2030年將第一批宇航員送到火星,這些宇航員將會(huì)好幾年暴露在宇宙射線之下??茖W(xué)家們?nèi)涨鞍l(fā)現(xiàn),宇宙射線的高能粒子會(huì)改變神經(jīng)元形態(tài),影響宇航員的記憶和認(rèn)知能力??磥?lái),想要去火星旅行,就要付出一定的代價(jià),例如變傻。

為了研究宇宙輻射對(duì)生物體產(chǎn)生的影響,加州大學(xué)歐文分校的Charles Limoli帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)在布魯克黑文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的NASA太空實(shí)驗(yàn)室做了一個(gè)實(shí)驗(yàn):研究人員將小鼠放入高能射線中,讓氧離子和鈦離子沿著100米的傳輸通道運(yùn)行,并以2/3的光速進(jìn)入束縛著這些嚙齒動(dòng)物的大腦。Limoli表示,其劑量類(lèi)似于在一次飛往火星的航程中,穿過(guò)無(wú)保護(hù)的宇宙飛船船體的高能粒子輻射的劑量。

在把小鼠進(jìn)行了6周這樣的輻射之后,研究人員對(duì)它們進(jìn)行了一系列認(rèn)知測(cè)驗(yàn),包括讓嚙齒動(dòng)物區(qū)分熟悉與陌生的事物,例如玩具。Limoli表示,與沒(méi)有暴露在輻射下的對(duì)照組相比,被輻射千錘百煉的小鼠的神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了改變。例如在其前額皮質(zhì)(與執(zhí)行能力及一系列高級(jí)認(rèn)證能力如推理、短期記憶和解決問(wèn)題有關(guān)的一個(gè)大腦區(qū)域)中,神經(jīng)細(xì)胞減少了30%到40%的名為樹(shù)突的神經(jīng)分支,后者負(fù)責(zé)接收來(lái)自其他神經(jīng)細(xì)胞的電信號(hào)輸入。在幾個(gè)測(cè)試中表現(xiàn)出認(rèn)知功能“嚴(yán)重受損”。

對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō),這些神經(jīng)上的改變可能會(huì)損害邏輯推理和回憶信息的能力。宇航員一旦神經(jīng)細(xì)胞樹(shù)突受損,那么大腦的功能就會(huì)下降,結(jié)構(gòu)性的變化導(dǎo)致電化學(xué)信號(hào)無(wú)法正常傳導(dǎo),直接影響的是學(xué)習(xí)能力和記憶行為,導(dǎo)致宇航員對(duì)此前制定的任務(wù)無(wú)法準(zhǔn)確執(zhí)行,最后出現(xiàn)任務(wù)失敗。Limoli總結(jié)道:“宇航員需要在太空中航行兩三年才能抵達(dá)火星,這對(duì)于他們來(lái)說(shuō)可不是好消息。太空環(huán)境會(huì)對(duì)宇航員造成特殊的威脅。暴露在這些粒子中,可能會(huì)在太空旅行途中引發(fā)多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)綜合癥,并且在這之后還會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,比如行為能力下降、記憶喪失、焦慮、沮喪、決策結(jié)果有問(wèn)題等。這些對(duì)認(rèn)知能力的負(fù)面影響中,有很多都可能會(huì)持續(xù)下去,終其一生都無(wú)法擺脫?!?/p>

美國(guó)宇航局已經(jīng)了解到銀河宇宙射線的影響,因此目前也在著手解決這個(gè)問(wèn)題,為了保護(hù)宇航員的生命安全,更好地執(zhí)行空間任務(wù),研究員正致力于尋找有效的解決辦法。Limoli教授指出:比如用于睡覺(jué)和休息的飛船區(qū)域在設(shè)計(jì)上需要安裝防護(hù)盾,抵御宇宙射線,然而一些高能粒子仍然會(huì)穿透宇宙飛船。宇航員也可服用藥物保護(hù)大腦免遭損傷,所含的化合物能夠清除自由基和保護(hù)神經(jīng)傳遞。這種藥物仍在研發(fā)之中,仍有待優(yōu)化。(科幻星系 康斯坦丁/文)微信:khxx-wk

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2016-10-22
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