科学|火星或更远的太空旅行中预计会出现的潜在问题
五个宇航员之一会经历了“极端的行为 ， 记忆缺失 。 ”
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人类有一个大计划 ， 在之后的20年要去探索月球和更远的地方 。 但是随着我们的技术稳步发展 ， 我们的身体属性却成为了这场远程太空之旅的障碍 。 在脑神经科学杂志ENeuro上的一篇论文揭示了一些哺乳动物大脑存在的“未预料到的潜在问题” ， 这些问题或许意味着我们没法像之前期待的那样去完成这个旅程 。
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用科罗拉多州立大学最新出的“小剂量”辐射装置 ， 科学家团队观测到了当老鼠在与太空中相似的辐射状态下呆数月之后 ， 他们会做出一些反常的举动 。 这些老鼠表现出了在学习和记忆方面的“严重缺失” ， 并且变得异常焦虑 。 这些并发症可能听起来挺正常的因为那些老鼠在实验环境下呆了6个月 ， 但是科学家团队也发现它们的大脑结构出现异常 ， 或许可以解释这些变化 。
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在这篇论文里 ， 同作者查尔斯·理莫里 ， 博士 ， 加州大学欧文分校医学院放射肿瘤学教授 ， 该团队认为 ， 他们的发现“明显会损害宇航员的能力 ， 他们需要对火星任务过程中出现的意外情况做出快速、适当和有效的反应 。 ”
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离开近地轨道可能会对宇航员的大脑造成危险的影响
这个实验是在老鼠身上做的 ， 所以我们也不能确定对人类来说是不是一样的 。 但是 ， 这也十分关键 。 在美国宇航局的实验中 ， 斯科特·凯莉在国际空间站呆了一年之后 ， 与他在地球上的状态相比 ， 胜利出现了一些变化 ， 但是生命没有收到威胁 。 这些发现暗示着人类在近地轨道区域还是可以很好的适应的——这是个良好的开端 。
浸提轨道是一方面 ， 但是去火星（甚至更远的地方）就是另外一回事了 。 那边会有银河宇宙辐射（GCR） ， 极高的加速度会使电子脱离原子核 ， 把原子核远远的甩在后面 。 这些粒子会不加阻挡的穿过宇宙飞船或者宇航员的皮肤 ， 对宇航员的健康造成威胁 。 （来自NASA）
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理莫里和他在加州大学欧文分校的团队试图去模拟这种环境 ， 他们让老鼠在辐射仪器中呆了六个月 。 虽然这不算是完美的环境 ， 但是他们说可以根据这次实验做出一些有关暴露在GCR中的合理推论 。
随着时间推移 ， 他们观察到了生理和行为方面的改变 ， 其状况令人担忧 。 尤其是他们看到实验组的老鼠大脑中的海马体神经元的兴奋程度远远低于控制组的时候 。 这可以解释老鼠在进行记忆和社交活动的行为变化 。
因此 ， 在五个去火星的宇航员中 ， 我们认为至少有一个会表现出记忆或行为上的严重缺失 。
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从社会学的角度上来说 ， 在辐射中暴露了太久的老鼠倾向于避开与其它老鼠社交——尽管他们看起来很乐意与新老鼠认识 。 他们会花更长时间认识新物体或发现之前的东西换了新地方 ， 这就暗示着辐射削弱了他们的记忆 。
但是他们也能注意到海马体中神经元长期的增强作用也被削弱了 。 长期的增强作用是促进大脑灵活性的 ， 当两个神经元“学习”相互连接 ， 去形成强烈的连接以促进学习和记忆 。 长期暴露在辐射中 ， 这些作者说 ， 似乎会打断这个关键的过程 。
作者说把在老鼠身上的发现应用到NASA的工作中 ， 使其能帮助太空旅行事业“仍具挑战 。 ”太空辐射会以不同的方式影响不同的人 ， 但是基于科学家们在老鼠身上的推算 ， 认为绝大多数宇航员一旦暴露在太空中都会在认知层面受到不良影响（比如记忆力）
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“所以 ， 在去往火星的那五个宇航员之中 ， 我们估计至少有一个 ， 在回到地球之后会表现出在各个层面的严重的认知缺失 ， ”科学家团队写道 。
鉴于太空事业的企业家们已经计划在火星构建成熟的文明 ， 五个宇航员之一会受到不良影响这一事实便给这一计划增添了障碍 。 但是这个障碍并不是不能克服的 。 尽管作者描述这项任务是“出乎意料的” ， NASA已经了解到太空中的辐射是需要用许多年攻克的一个挑战 ， 他们也在积极的寻求解决方案 。
比如 ， 在2003年NASA就给布鲁克黑文国家实验室在纽约的分部投资 ， 创立了NASA空间辐射实验室 ， 就像理莫里的项目一样 ， 创立之初就是未来评估类似太空中的辐射对人类的影响的 。 结果是我们能更好的处理这些辐射风险 ， 研究的重点将“从风险评估转向对策开发” 。
我们只是这紧张时间线中的一环 。 一些评估表明 ， 人类将在未来20年内到达火星(并留在那里) 。 但希望在它们拖慢我们的进度之前有足够的时间来解决这些问题 。
摘要
在NASA准备去火星的任务时 ， 太空辐射对人体有健康风险的担忧就浮现出来了 。 直到现在辐射的影响也只在动物身上实验过 ， 使用的辐射频率大概比真实的频率高1.5-105 88. 使用一种新的 ， 低剂量率中子辐照设备 ， 我们已经发现 ， 在现实中 ， 低剂量率照射会产生严重的神经认知并发症并损伤神经传递 。 老鼠长时间（六个月）暴露在低剂量（18cGy）和剂量率（1 mGy/天）的中子光子混合场环境中会造成海马体受损以及皮质长期增强 。 而且 ， 老鼠展现出严重的学习能力和记忆缺失 ， 并表现出一些压抑的行为 。 行为分析指出 ， 与这些真实模拟相关联的风险的增加 ， 首次揭示了与深空旅行相关的各种神经功能方面的一些意想不到的潜在问题 。
作者: Emma Betuel
FY: 张颢葶.d
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