بر پایه یافته های یک گزارش جدید، سفر به اعماق فضا می تواند روند آغاز ابتلا به بیماری آلزایمر را سرعت ببخشد. بیماری آلزایمر نوعی بیماری زوال عقل و علاج ناپذیر است.
این پژوهش جدید که با بودجه سازمان ناسا انجام شده است، تاثیر تشعشات کیهانی بر فضانوردان در سفر به اعماق فضا را مورد بررسی قرار داده است. یافته های این پژوهش در نشریه «PLOS ONE» منتشر شده است.
تاثیر تشعشات کیهانی بر بدن انسان یکی از نگرانی های آژانس فضانوردی ایالات متحده بوده است. این آژانس قصد دارد تا ماموریت های سفینه های فضایی با سرنشین به اعماق فضا را طی سال های آینده به انجام برساند.
میدان مغناطیسی سیاره زمین معمولا ما را از خطرات تشعشات کیهانی مصون نگه می دارد، به ویژه آن ها که در مدار پایین زمین قرار دارند. با این وجود، فضانوردان در ورای میدان های مغناطیسی محافظ سیاره زمین، در معرض انواع و اقسام اشعه ها قرار دارند.
با وجود هشدارهایی که نسبت به مضرات تشعشات خورشیدی مطرح می شوند، اما برای محافظت از فضانوردان از خطرات انواع اشعه های کیهانی می توان قدم هایی برداشت. با این وجود، از پیامدهای دیگر اشکال تشعشات کیهانی که بدون هشدار قبلی به وقوع می پیوندند نمی توان به طور موثر ممانعت به عمل آورد.
ام. کری اوبانیون، استاد «دانشگاه مرکز پزشکی راچستر» و نویسنده اصلی این گزارش تحقیقی می گوید: «تشعشات کیهانی کهکشانی آینده (سلامت) فضانوردان را در معرض تهدید جدی و قابل توجهی قرار می دهد. مدت های مدیدی است تاثیرات احتمالی قرار گرفتن فضانوردان در معرض تشعشات در فضا و خطراتی که متوجه سلامت آن ها می شود، ثابت شده و ابتلا به بیماری سرطان یکی از این خطرات است. با این وجود، این تحقیق برای اولین بار ثابت می کند که قرار گرفتن در معرض تشعشات در سطوحی معادل اشعه هایی که این فضانوردان در ماموریت مریخ با آن ها در تماس هستند می تواند مشکلات شناختی برای آن ها پدید بیاورند و به تغییرات مغزی مرتبط با بیماری آلزایمر سرعت ببخشد».
دانشمندان در گذشته در مورد تاثیر و پیامدهای تشعشات کیهانی بر سیستم های قلب و عروق و عضلانی و نیز خطرات احتمالی ابتلای موجودات زنده به انواع بیماری های سرطان در فضا تحقیق کرده بودند. اما پژوهش جدید تاثیرات احتمالی تابش این اشعه ها بر افول اعصاب مغزی و زوال آن ها و روند تدریجی تحلیل رفتن ساختار و یا عملکرد مغز را مورد ارزیابی و آزمایش قرار داده است.
هدف پژوهشگران در این تحقیق این بود که دریابند نقش احتمالی تشعشات کیهانی در سرعت بخشیدن به عملکرد شاخص های ابتلای به بیماری آلزایمر چیست، آن ها به ویژه در پی یافتن این علائم در افرادی بودند که زمینه ابتلای به این بیماری را دارند.
دانشمندان به طور خاص می خواستند در مورد تاثیر اشعه های ذرات باردار و با جرم بالا بر بدن انسان اطلاعات بیشتری به دست بیاورند. این ذرات به اشکال مختلفی ظاهر می شوند و با نیروی ناشی از انفجار ستاره ها در فضا حرکت می کنند.
محققان به جای آزمایش پروتون های هیدروژن که توسط تشعشات خورشیدی تولید می شوند، تصمیم گرفتند تا در مورد ذرات آهن تحقیق کنند. آن ها معتقدند که ذراتی همچون آهن که باردار هستند و جرم آن ها زیاد است، در شرایطی که در معرض سرعت بسیار بالا قرار می گیرند قادرند تا از اشیای جامدی همچون دیواره های سفینه فضایی و پوشش ها و یا صفحات محافظ عبور کنند.
پروفسور اوبانیون می گوید «به این دلیل که ذرات آهن حرکات شدیدتر و تندتری دارند، محافظت موثر در برابر آن ها از نظر مهندسی بسیار بسیار دشوار است. اساساً باید یک سفینه فضایی را برای محافظت از ورود ذرات آهن در یک بلوک شش فوتی از جنس سیمان و یا سرب پیچید.
پژوهشگران موش را در معرض سطوح مختلف اشعه قرار دارند، از جمله سطوحی مشابه آن چه که فضانوردان به هنگام سفر به اعماق فضا در معرض آن قرار می گیرند. آن ها به هدف ارزیابی تاثیر بیولوژیکی و شناختی قرار گرفتن در برابر تشعشات کیهانی، چندین آزمایش تجربی در مورد موش ها انجام دارند که در آن ها موش ها باید اشیا و یا جاهای مشخصی را به یاد می آوردند. محققان مشاهده کردند که موش هایی که در معرض تشعشات قرار گرفته بودند، در مقایسه با سایر موش ها در آزمایش ها ناموفق عمل می کردند. آن ها نتیجه گیری کردند که این موش ها علائم اختلالات عصبی را زودتر از زمانی که این نارسایی های مغزی معمولاً پدیدار می شوند، نمایان می کنند.
پژوهشگران دریافتند که مغز موش ها علاوه بر آسیب ها و اختلالات عصبی علائمی از تغییرات عروقی نشان می دهند و میزان رسوبات بتا آمیلوئید مغز آن ها بیشتر از حد معمول است. بتا آمیلوئید نوعی «پلاک» پروتئین است که در مغز جمع می شود و یکی از علائم ابتلای به بیماری آلزایمر است.
دکتر اوبانیون می گوید: «این یافته ها به روشنی نشان می دهند که قرار گرفتن در معرض تشعشات در فضا احتمال سرعت بخشیده شدن به ابتلای به بیماری آلزایمر را افزایش می دهد. این عامل دیگری است که ناسا باید برای برنامه ریزی و طراحی ماموریت های آتی خود مد نظر داشته باشد چرا که این سازمان به طور قطع نگران خطراتی است که سلامت فضانوردان را تهدید می کند.»
این پژوهش جدید که با بودجه سازمان ناسا انجام شده است، تاثیر تشعشات کیهانی بر فضانوردان در سفر به اعماق فضا را مورد بررسی قرار داده است. یافته های این پژوهش در نشریه «PLOS ONE» منتشر شده است.
تاثیر تشعشات کیهانی بر بدن انسان یکی از نگرانی های آژانس فضانوردی ایالات متحده بوده است. این آژانس قصد دارد تا ماموریت های سفینه های فضایی با سرنشین به اعماق فضا را طی سال های آینده به انجام برساند.
میدان مغناطیسی سیاره زمین معمولا ما را از خطرات تشعشات کیهانی مصون نگه می دارد، به ویژه آن ها که در مدار پایین زمین قرار دارند. با این وجود، فضانوردان در ورای میدان های مغناطیسی محافظ سیاره زمین، در معرض انواع و اقسام اشعه ها قرار دارند.
با وجود هشدارهایی که نسبت به مضرات تشعشات خورشیدی مطرح می شوند، اما برای محافظت از فضانوردان از خطرات انواع اشعه های کیهانی می توان قدم هایی برداشت. با این وجود، از پیامدهای دیگر اشکال تشعشات کیهانی که بدون هشدار قبلی به وقوع می پیوندند نمی توان به طور موثر ممانعت به عمل آورد.
ام. کری اوبانیون، استاد «دانشگاه مرکز پزشکی راچستر» و نویسنده اصلی این گزارش تحقیقی می گوید: «تشعشات کیهانی کهکشانی آینده (سلامت) فضانوردان را در معرض تهدید جدی و قابل توجهی قرار می دهد. مدت های مدیدی است تاثیرات احتمالی قرار گرفتن فضانوردان در معرض تشعشات در فضا و خطراتی که متوجه سلامت آن ها می شود، ثابت شده و ابتلا به بیماری سرطان یکی از این خطرات است. با این وجود، این تحقیق برای اولین بار ثابت می کند که قرار گرفتن در معرض تشعشات در سطوحی معادل اشعه هایی که این فضانوردان در ماموریت مریخ با آن ها در تماس هستند می تواند مشکلات شناختی برای آن ها پدید بیاورند و به تغییرات مغزی مرتبط با بیماری آلزایمر سرعت ببخشد».
دانشمندان در گذشته در مورد تاثیر و پیامدهای تشعشات کیهانی بر سیستم های قلب و عروق و عضلانی و نیز خطرات احتمالی ابتلای موجودات زنده به انواع بیماری های سرطان در فضا تحقیق کرده بودند. اما پژوهش جدید تاثیرات احتمالی تابش این اشعه ها بر افول اعصاب مغزی و زوال آن ها و روند تدریجی تحلیل رفتن ساختار و یا عملکرد مغز را مورد ارزیابی و آزمایش قرار داده است.
هدف پژوهشگران در این تحقیق این بود که دریابند نقش احتمالی تشعشات کیهانی در سرعت بخشیدن به عملکرد شاخص های ابتلای به بیماری آلزایمر چیست، آن ها به ویژه در پی یافتن این علائم در افرادی بودند که زمینه ابتلای به این بیماری را دارند.
دانشمندان به طور خاص می خواستند در مورد تاثیر اشعه های ذرات باردار و با جرم بالا بر بدن انسان اطلاعات بیشتری به دست بیاورند. این ذرات به اشکال مختلفی ظاهر می شوند و با نیروی ناشی از انفجار ستاره ها در فضا حرکت می کنند.
محققان به جای آزمایش پروتون های هیدروژن که توسط تشعشات خورشیدی تولید می شوند، تصمیم گرفتند تا در مورد ذرات آهن تحقیق کنند. آن ها معتقدند که ذراتی همچون آهن که باردار هستند و جرم آن ها زیاد است، در شرایطی که در معرض سرعت بسیار بالا قرار می گیرند قادرند تا از اشیای جامدی همچون دیواره های سفینه فضایی و پوشش ها و یا صفحات محافظ عبور کنند.
پروفسور اوبانیون می گوید «به این دلیل که ذرات آهن حرکات شدیدتر و تندتری دارند، محافظت موثر در برابر آن ها از نظر مهندسی بسیار بسیار دشوار است. اساساً باید یک سفینه فضایی را برای محافظت از ورود ذرات آهن در یک بلوک شش فوتی از جنس سیمان و یا سرب پیچید.
پژوهشگران موش را در معرض سطوح مختلف اشعه قرار دارند، از جمله سطوحی مشابه آن چه که فضانوردان به هنگام سفر به اعماق فضا در معرض آن قرار می گیرند. آن ها به هدف ارزیابی تاثیر بیولوژیکی و شناختی قرار گرفتن در برابر تشعشات کیهانی، چندین آزمایش تجربی در مورد موش ها انجام دارند که در آن ها موش ها باید اشیا و یا جاهای مشخصی را به یاد می آوردند. محققان مشاهده کردند که موش هایی که در معرض تشعشات قرار گرفته بودند، در مقایسه با سایر موش ها در آزمایش ها ناموفق عمل می کردند. آن ها نتیجه گیری کردند که این موش ها علائم اختلالات عصبی را زودتر از زمانی که این نارسایی های مغزی معمولاً پدیدار می شوند، نمایان می کنند.
پژوهشگران دریافتند که مغز موش ها علاوه بر آسیب ها و اختلالات عصبی علائمی از تغییرات عروقی نشان می دهند و میزان رسوبات بتا آمیلوئید مغز آن ها بیشتر از حد معمول است. بتا آمیلوئید نوعی «پلاک» پروتئین است که در مغز جمع می شود و یکی از علائم ابتلای به بیماری آلزایمر است.
دکتر اوبانیون می گوید: «این یافته ها به روشنی نشان می دهند که قرار گرفتن در معرض تشعشات در فضا احتمال سرعت بخشیده شدن به ابتلای به بیماری آلزایمر را افزایش می دهد. این عامل دیگری است که ناسا باید برای برنامه ریزی و طراحی ماموریت های آتی خود مد نظر داشته باشد چرا که این سازمان به طور قطع نگران خطراتی است که سلامت فضانوردان را تهدید می کند.»