在我们准备进入太空旅行的新时代时,我们必须找到避免宇宙环境所带来的健康风险的方法。特别是深空辐射已知会损害认知功能。研究人员是否找到了解除这种损害的方法?
太空旅行可能会像未来的航空旅行一样普遍。但是,我们如何保护我们的大脑健康免受宇宙辐射的影响?
这是派宇航员探索深空,殖民和改造其他星球以及规划太空旅游的前夜。
但太空旅行带来了一系列健康风险。
一个主要威胁来自宇宙辐射,它可以伤害中枢神经系统,改变认知功能并导致类似于阿尔茨海默病中发现的症状。
随着2030年代计划进入火星的殖民任务,美国宇航局以及对太空旅行概念感兴趣的私营公司一直在寻找保护宇航员免受辐射危害的有效方法。
到目前为止,研究人员主要关注如何增强太空旅行者和外太空旅行者的防护装备,以抵御这种强烈的辐射。
然而,现在,加利福尼亚大学旧金山分校的研究人员苏珊娜・罗西(Susanna Rosi)已经开始开发一种可以抵消宇宙射线引发的神经变性的治疗方法。
他们在小鼠模型上进行的实验结果现已发表在“科学报告”杂志上。
‘宇宙辐射可能长期影响大脑‘
Rosi和团队先前进行的研究发现,在小鼠暴露于大致相当于人类宇航员在外太空任务期间可能遇到的辐射水平之后,他们区分熟悉和不熟悉物体的能力受到损害。
通常情况下,当老鼠面对两个物体 – 一个是新的,他们不知道的物体和一个他们以前探索过的物体 – 他们将花更多的时间熟悉新的物体。
太空旅行可能是心脏修复的关键
吗?太空旅行的影响能为我们提供关于如何修复心脏的线索吗?
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然而,暴露于辐射的动物往往花费相同的时间探索这两个物体,这向研究人员表明,老鼠已经忘记了它们已经暴露于两者中的一个。
小鼠提出的其他症状包括社交互动问题和焦虑升高感。Rosi和团队指出,这可能是因为强辐射对小胶质细胞或大脑和脊髓中发现的神经细胞的影响,这些神经细胞是中枢神经系统免疫机制的一部分。
当小胶质细胞被激活时,它们可引起症状,例如记忆恢复受损,这与神经退行性疾病的症状一致。
这部分是由于它们被驱使破坏突触,或脑细胞之间形成的连接,使它们能够传递信息。
“”我们开始有证据表明暴露于深空辐射可能会长期影响大脑功能,但据我所知,没有人探索过可能保护宇航员大脑抵抗这种辐射水平的任何可能对策。 “”
Susanna Rosi
新化合物显示出前景
在新研究中,Rosi及其同事与加利福尼亚州Loma Linda大学的研究人员合作,寻找一种可以抵消辐射对大脑影响的疗法。
他们开始在老鼠身上进行类似的实验,他们接触的辐射剂量与可能影响深空旅行者的辐射相似。
一周后,给予小鼠定期控制饮食15天,或者包括用称为PLX5622的实验化合物治疗的小鼠。
PLX5622饮食通过消耗中枢神经系统中的小胶质细胞起作用。在过去的研究中,PLX5622治疗已被证明可以保护暴露于颅内照射的小鼠的认知功能,作为一种癌症治疗方式。Rosi和团队从这些结果中得到了启示。
最近的实验也产生了令人鼓舞的结果。首先,科学家注意到,虽然最初它们没有出现认知障碍,但在最初照射后3个月内,对照饮食小鼠表现出新的物体识别受损。
然而,接受PLX5622治疗的小鼠对记忆回忆没有这样的损害。
在比较每组小鼠的大脑时,研究人员发现来自对照组的大脑中有许多激活的小胶质细胞,并且已经失去了许多突触,而来自PLX5622治疗组的那些看起来很健康。
为什么是这样?Rosi和团队认为,通过迫使中枢神经系统消除活化的小胶质细胞,新的,健康的神经细胞来取代它们,使小鼠保持正常的认知功能。
“这是非常简洁的证据,首先重新启动大脑的小胶质细胞可以保护辐射暴露后的认知功能,其次,我们不一定需要在辐射暴露后立即治疗药物才能有效,”Rosi解释说。
然而,研究人员不仅对这种实验性疗法对太空旅行者的潜力感到兴奋。利用与PLX5622相似的机制的药物已经在用于治疗癌症的临床试验中进行测试。
这意味着这些药物可能适用于更广泛的问题,包括癌症治疗后的认知障碍。
“美国宇航局非常有兴趣寻找确保太空旅行中宇航员安全和任务成功的方法,”“研究报告的共同作者Karen Krukowski说。
说:”但是,“她补充道,”“宇航员是一个很小的人口”。令人兴奋的是,这些发现可能有助于预防许多其他形式的认知障碍。“
”