هل يمكننا حماية الدماغ من الإشعاع الكوني؟

بينما نستعد لدخول عصر جديد من السفر إلى الفضاء ، يجب أن نجد طرقًا لتجنب المخاطر الصحية التي تشكلها البيئة الكونية. من المعروف أن إشعاع الفضاء السحيق ، على وجه الخصوص ، يضعف الوظيفة الإدراكية. هل وجد الباحثون طريقة للتراجع عن هذا الضرر؟

قد يصبح السفر إلى الفضاء شائعًا مثل السفر الجوي في المستقبل. لكن كيف نحمي صحة دماغنا من تأثيرات الإشعاع الكوني؟

هذه هي عشية إرسال رواد فضاء لاستكشاف الفضاء السحيق ، واستعمار الكواكب الأخرى واستصلاحها ، والتخطيط للسياحة الفضائية.

لكن السفر إلى الفضاء يأتي مع مجموعة المخاطر الصحية الخاصة به.

يأتي أحد التهديدات الرئيسية من الإشعاع الكوني ، الذي يمكن أن يضر بالجهاز العصبي المركزي ، ويغير الوظيفة الإدراكية ويؤدي إلى أعراض مشابهة لتلك الموجودة في مرض الزهايمر.

مع التخطيط لبعثاتهم الاستعمارية إلى المريخ في عام 2030 ، تبحث وكالة ناسا - وكذلك الشركات الخاصة المهتمة بمفاهيم السفر في الفضاء - عن طرق فعالة لحماية رواد الفضاء من أضرار الإشعاع.

حتى الآن ، ركز الباحثون بشكل أساسي على كيفية تعزيز المركبات الفضائية والملابس الواقية للمسافرين في الفضاء الخارجي لدرء هذا الإشعاع القوي.

الآن ، ومع ذلك ، بدأ باحثون من جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو - بقيادة سوزانا روزي - في تطوير علاج قد يعوض التنكس العصبي الناتج عن الأشعة الكونية.

تم نشر نتائج تجاربهم ، التي أجروها على نماذج الفئران ، في المجلة الآن التقارير العلمية.

"الإشعاع الكوني قد يؤثر على الدماغ على المدى الطويل"

وجد بحث سابق أجراه روزي وفريقه أنه بعد تعرض الفئران لمستوى إشعاع يعادل تقريبًا ما قد يواجهه رواد الفضاء البشريون أثناء مهمة في الفضاء الخارجي ، فإن قدرتها على التمييز بين الأجسام المألوفة وغير المألوفة قد تراجعت.

عادةً ، عندما تواجه الفئران شيئين - أحدهما جديد وغير معروف لهم والآخر اكتشفوه سابقًا - سوف يقضون مزيدًا من الوقت في التعرف على الكائن الجديد.

ومع ذلك ، فإن الحيوانات التي تعرضت للإشعاع تميل إلى قضاء وقت متساوٍ في استكشاف كلا الجسمين ، مما يوحي للباحثين بأن الفئران قد نسيت أنها تعرضت بالفعل لأحد الاثنين.

وشملت الأعراض الأخرى التي قدمتها الفئران مشاكل في التفاعلات الاجتماعية والشعور بالقلق المتزايد. لاحظ روزي وفريقه أن هذا كان على الأرجح بسبب تأثير الإشعاع القوي على الخلايا الدبقية الصغيرة ، أو الخلايا العصبية الموجودة في الدماغ والحبل الشوكي والتي تعد جزءًا من آلية المناعة في الجهاز العصبي المركزي.

عندما يتم تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة ، يمكن أن تسبب أعراضًا - مثل ضعف استدعاء الذاكرة - تتوافق مع أعراض الاضطرابات التنكسية العصبية.

ويرجع ذلك جزئيًا إلى حقيقة أنهم مدفوعون لتدمير نقاط الاشتباك العصبي ، أو الروابط المتكونة بين خلايا الدماغ التي تسمح لهم بنقل المعلومات.

"لقد بدأنا في الحصول على دليل على أن التعرض لإشعاع الفضاء السحيق قد يؤثر على وظائف المخ على المدى الطويل ، ولكن على حد علمي ، لم يستكشف أحد أي تدابير مضادة محتملة قد تحمي أدمغة رواد الفضاء من هذا المستوى من التعرض للإشعاع. "

سوزانا روزي

مركب جديد واعد

في الدراسة الجديدة ، تعاونت روزي وزملاؤها مع باحثين من جامعة لوما ليندا في كاليفورنيا لإيجاد علاج قد يبطل تأثيرات الإشعاع على الدماغ.

بدأوا بتجربة مماثلة على الفئران ، حيث تعرضوا لجرعة من الإشعاع مشابهة لتلك التي قد تؤثر على مسافر في الفضاء السحيق.

بعد أسبوع ، تم إعطاء الفئران نظامًا غذائيًا منتظمًا ومراقبًا لمدة 15 يومًا ، أو نظامًا يتضمن علاجًا بمركب تجريبي يسمى PLX5622.

يعمل النظام الغذائي PLX5622 عن طريق استنزاف الخلايا الدبقية الصغيرة في الجهاز العصبي المركزي. في بحث سابق ، ثبت أن العلاج PLX5622 يحمي الوظيفة الإدراكية في الفئران المعرضة لإشعاع الجمجمة كشكل من أشكال علاج السرطان. استمدت روزي وفريقها إشاراتهم من هذه النتائج.

كما أسفرت التجارب الأخيرة عن نتائج مشجعة. أولاً ، لاحظ العلماء أنه على الرغم من أنهم في البداية لم يظهروا أي إعاقات معرفية ، في غضون 3 أشهر من التشعيع الأولي ، فإن الفئران التي تعتمد على النظام الغذائي قد أظهرت ضعفًا جديدًا في التعرف على الأشياء.

ومع ذلك ، فإن الفئران التي تلقت العلاج PLX5622 لم تظهر مثل هذا الضرر لاستعادة الذاكرة.

عند مقارنة أدمغة الفئران من كل مجموعة ، كشف الباحثون أن تلك المجموعة الضابطة ظهرت على العديد من الخلايا الدبقية الصغيرة النشطة وفقدت العديد من نقاط الاشتباك العصبي ، بينما بدت تلك المجموعة العلاجية PLX5622 صحية.

لماذا هذا؟ يعتقد روزي وفريقه أنه من خلال إجبار الجهاز العصبي المركزي على التخلص من الخلايا الدبقية الصغيرة المنشطة ، جاءت خلايا عصبية صحية جديدة لتحل محلها ، مما سمح للفئران بالحفاظ على الوظيفة الإدراكية الطبيعية.

يوضح روزي: "هذا دليل واضح حقًا ، أولاً أن إعادة تشغيل الخلايا الدبقية الصغيرة في الدماغ يمكن أن تحمي الوظيفة الإدراكية بعد التعرض للإشعاع ، وثانيًا أننا لا نحتاج بالضرورة إلى العلاج فورًا بعد التعرض للإشعاع حتى يكون الدواء فعالاً".

ومع ذلك ، فإن الباحثين متحمسون ليس فقط بشأن إمكانات هذا العلاج التجريبي للمسافرين إلى الفضاء. يتم بالفعل اختبار العقاقير التي تستخدم آليات مماثلة مثل PLX5622 في التجارب السريرية لعلاج السرطان.

وهذا يعني أن مثل هذه الأدوية قد تصلح لمجموعة واسعة من المشاكل ، بما في ذلك الضعف الإدراكي في أعقاب علاج السرطان.

"ناسا مهتمة جدًا بإيجاد طرق لضمان سلامة رواد الفضاء ونجاح المهمة أثناء السفر إلى الفضاء السحيق ،" تلاحظ المؤلفة المشاركة في الدراسة كارين كروكوفسكي

وتضيف: "لكن ، رواد الفضاء هم عدد قليل من السكان - ومن المثير أن هذه النتائج يمكن أن تساعد في منع العديد من أشكال الضعف الإدراكي الأخرى."