Astronauti se z Marsu vrátí hloupější, kosmické záření jim poškodí mozek

Alzheimer, mozek a vesmír

„Alzheimera“ se všichni děsí, přitom hrozí, že se s příznaky této choroby budou potýkat ti, kdo se na svůj mozek musí obzvláště spoléhat – astronauti na dlouhých vesmírných misích. Demence navíc není jediné nebezpečí, které lidskému mozku ve vesmíru hrozí.

Jedním z největších úskalí plánované cesty na Mars je její délka. Samotná cesta může trvat tři až šest měsíců a očekává se, že posádky zůstanou na planetě po dobu dvou let, další čas zabere cesta domů. To znamená, že astronauti budou bezmála tři roky vystaveni omezené či nulové gravitaci a nebezpečnému kosmickému záření.

Takhle dlouho ještě lidský organismus ve vesmíru nepobýval. Rekord v nepřetržitém pobytu v kosmu drží dodnes Rus Valerij Poljakov, který na kosmické stanici Mir strávil od ledna 1994 nepřetržitě 437 dnů 17 hodin a 58 minut.

Při svém pobytu provedl řadu medicínských pokusů a pozorování. Z mnohých vědci dodnes vycházejí, zvláštní pozornost však v poslední době věnují lidskému mozku.

Ozářené myši zhlouply a měly deprese

Při dlouhodobých misích se lidé účinkům kosmického záření nevyhnou, ocitnou se totiž mimo magnetické pole Země, které do značné míry chrání astronauty pracující na palubě ISS. Co je podle vědců čeká?

Výzkumníci to vyzkoušeli na myších. V říjnu 2016 zahájili na University of California v Irvine sérii pokusů, při kterých „bombardovali“ hlodavce vysoce energetickými a ionizovanými částicemi. Podle profesora radiační onkologie na UCI Charlese Limoliho, který je spoluautorem studie, jsou tyto částice velmi nebezpečné – když putují tělem, způsobují takový druh poškození, které se buňkám a tkáním jen těžko napravuje. Obzvlášť když jde o buňky mozkové.

Ve zmíněné studii myši obdržely dávky záření (konkrétně ionizovaného kyslíku a titanu) a pak byly zkoumány jejich kognitivní schopnosti jako paměť, prostorová orientace a učení. Ještě i šest měsíců po ozáření si hlodavci vedli v těchto úlohách špatně, navíc trpěli úzkostí a strachem. Zvířata trpěla i zánětem mozku, radiace narušila jejich neuronovou síť, která přenáší signály v mozku.

Houby z Černobylu

Samozřejmě nelze podobný pokus učinit na lidech. Lze si ale odvodit, že kosmické záření, jemuž by byli astronauti dlouhodobě vystaveni, způsobí v jejich mozku podobnou paseku, jako v tom myším. Někteří odborníci dokonce hovoří o „kosmické demenci“, jiní o slabší formě Alzheimerovy nemoci. Což je mimořádně nebezpečné v podmínkách kosmické výpravy, která si žádá samostatné a rychlé rozhodování a myšlení.

Řešení problému se ubírá dvěma směry. Jednak odborníci přemýšlejí o kvalitním odstínění kosmického záření, které běžným pláštěm kosmické lodi projde stejně hladce jako lidskou kůží.

Tým profesora Limoliho se zaměřil na ochranu neuronových obvodů v mozku a vývoj příslušných léků. Což by mohlo mít význam i pro nemocné rakovinou, kteří se zotavují po radioterapii. Slibné se v tomto ohledu zdají být některé druhy hub, nalezené v okolí Černobylu. Nejenže jsou proti radiaci odolné, ale navíc jim dělá vyloženě dobře.

Mozek se tlačí nahoru

Víceméně senzaci přinesly snímky mozků astronautů provedené magnetickou rezonancí. Pořídil je vloni tým vedený dr. Donnou Roberts z Lékařské univerzity v Jižní Karolíně před a po návratu astronautů z kosmu. Jedna skupina astronautů (18 lidí) byla součástí dlouhodobých kosmických misí na Mezinárodní vesmírné stanici, ve vesmíru strávili v průměru 165 dní. Šestnáct lidí z druhé skupiny absolvovalo krátký let, v průměru třináctidenní. MRI skenování odhalilo změnu mozku u většiny astronautů, kteří se vrátili z dlouhodobých misí ve vesmíru. Zjednodušeně řečeno, jejich mozek byl vytlačen směrem vzhůru.

Za normálních pozemských okolností obklopuje mozek mozkomíšní mok – tekutina, která jej chrání před otřesy a dalším poraněním. Je v mozku neustále tvořena a vstřebávána, u dospělých se hovoří o přibližně 150 ml moku, přičemž každou hodinu se vytvoří a zpětně vstřebá 15–30 ml moku. Mozek astronautů, kteří se delší dobu pohybovali v prostředí nulové gravitace, vykázal na magnetické rezonanci pohyb vzhůru, zatímco zmíněná tekutina byla z horní části vytlačena do okolních komor. Tato změna se projevila u většiny z „dlouhosloužících“ astronautů, zatímco ti, kteří byli jen na krátkém vesmírném výletu, měli MRI snímky normální.

Zatím není jasné, jaké důsledky tyto změny v rozložení mozkomíšního moku mají, ani za jak dlouho se situace vrátí k normálu. Pravděpodobná je ale souvislost se zhoršenou ostrostí vidění, na kterou si ostatně stěžují i mnozí vysloužilí kosmonauti. Některé výzkumy naznačují, že oči působí jako ventil pro uvolnění tlaku, který tekutina vyvolává.

Mozek je i generátorem chování

Zmíněné problémy, které má lidský mozek vyslaný na dlouhodobý pobyt do vesmíru, nejsou zdaleka všechny. Možná vůbec nejobtížnější bude při misi na Mars zvládnout psychiku – odloučení, stres, strach, ponorkovou nemoc, agresivitu… NASA předpokládá, že ze zájemců o let k Marsu nakonec vybere ty, kteří nejen projdou sítem již probíhajících simulovaných misí, ale také prokážou největší odolnost proti radiaci a odolnost psychickou.

Jak ovšem naznačil rychlý konec poslední expedice, jíž se na Havaji zúčastnila také slovenská astrobioložka Michaela Musilová, nebude to nic jednoduchého. Mezinárodní posádka měla na Havaji strávit osm měsíců, ale skončila letos v dubnu po pár dnech.

Text: Jana Patková