Lang verblijf in de ruimte zonder zwaartekracht kan ernstige veranderingen in de hersenen veroorzaken, hebben Siberische wetenschappers ontdekt door de toestand van muizen in een baan om de aarde te onderzoeken.
De resultaten zullen het mogelijk maken om systemen te creëren om de negatieve impact van gewichtloosheid op het organisme van astronauten te voorkomen en te corrigeren. “De meest interessante van de bevindingen gaat over het dopaminesysteem. We zagen dat de expressie van zijn belangrijkste genen na een maand in een baan om de aarde afnam. Dit suggereert dat het dopaminesysteem van de hersenen, dat normaal gesproken verantwoordelijk is voor de fijne coördinatie van acties, en in het algemeen voor de controle van bewegingen, achteruitgaat.
Op de lange termijn kan een dergelijke verandering leiden tot de ontwikkeling van een parkinsonachtige toestand. Want als je een afname hebt in de expressie van het enzym dat dopamine synthetiseert, dan daalt ook het niveau van de neurotransmitter zelf en ontstaat er uiteindelijk een motorisch tekort ”, citeert een onderzoeker van het Laboratory of Neurogenomics of Behavior van het Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics SB RAS Officiële publicatie van Anton Tsybko SB RAS "Wetenschap in Siberië". Zie ook Lancering van het bemande transportvoertuig Sojoez TMA-17M.
Bovendien merkte de wetenschapper veranderingen op in een andere uiterst belangrijke structuur van de hersenen - de hypothalamus. Hier werden tekenen van apoptose (geprogrammeerde cellulaire "zelfmoord") gevonden, die hoogstwaarschijnlijk wordt veroorzaakt door microzwaartekracht. Het is al bevestigd: zowel in de baan als op aarde - in experimenten die de toestand van gewichtloosheid simuleren - neemt de apoptose van neuronen toe. “Dit is beladen met een algemene verslechtering van het metabolisme en nog veel meer. Aangezien het lichaam zonder zwaartekracht al wordt aangevallen, kan elke verslechtering van zijn functioneren behoorlijk ernstige gevolgen hebben,”legde Tsybko uit.
Wetenschappers merkten op dat deze veranderingen gelukkig niet dodelijk zijn en dat fysieke activiteit ze volledig verhindert. Bij dieren wordt de fysieke activiteit binnen een week hersteld. De hersenen beginnen weer verloren tijd te verzamelen, het niveau van serotonine, dopamine wordt vrij snel weer normaal. Binnen een maand heeft neurodegeneratie geen tijd om op te treden.
Het lijkt nog steeds problematisch om muizen voor een langere tijd de ruimte in te lanceren. Lichamelijke opvoeding is een redding voor kosmonauten De studie werd uitgevoerd op laboratoriummuizen die een 30-daagse ruimtereis maakten op de Bion-M1 biosatelliet. Wetenschappers merken op dat de anatomie en fysiologie van muizen in veel opzichten vergelijkbaar zijn met die van mensen, onze genomen vallen voor 99% samen, dus lineaire muizen zijn de meest geschikte objecten om de mechanismen van aanpassing aan gewichtloosheid te bestuderen. Er is echter een groot verschil: astronauten kunnen, in tegenstelling tot muizen, zichzelf bewust dwingen om te bewegen, ze trainen meer dan vier uur per dag, wat betekent dat ze de motorische centra in de hersenen stimuleren en het risico op schade aan het dopaminesysteem minimaliseren.
Als je echter minimaal twee weken in een baan om de aarde blijft en geen speciale fysieke oefeningen doet, blijkt de toestand bij terugkeer naar de aarde erg moeilijk te zijn en is een lange revalidatie vereist. "Bion" - een serie Sovjet- en Russische ruimtevaartuigen ontwikkeld door TsSKB-Progress en bedoeld voor biologisch onderzoek. Op 11 vluchten zijn experimenten uitgevoerd met 212 ratten, 12 apen en een aantal andere dieren. De Bion-M1-satelliet werd gelanceerd op 19 april 2013 en keerde een maand later terug naar de aarde.
Naast muizen waren er Mongoolse gerbils, gekko hagedissen, vissen, zoetwater- en druivenslakken, timmermanskeverlarven, micro-organismen, algen, korstmossen en enkele hogere planten aan boord. Tot op heden is het Bion-M1-experiment voltooid. Bion-M2 wordt de komende jaren gelanceerd.
Promotie video: