Los astronautas del futuro deben superar los posibles peligros cerebrales

Una nueva investigación advierte que los viajes espaciales prolongados pueden poner a los futuros astronautas en riesgo de una variedad de complicaciones del sistema nervioso central.

Los investigadores de la Universidad de Calfornia, Irvine (UCI) plantean la hipótesis de que los rayos cósmicos galácticos, que bombardean a los astronautas durante vuelos espaciales prolongados, podrían causar daño cerebral.

En un nuevo estudio, Charles Limoli y sus colegas de la UCI encontraron que las partículas experimentales altamente cargadas, muy similares a las que se encuentran en los rayos cósmicos galácticos, causaron un daño cerebral significativo a largo plazo en los roedores de prueba. En el laboratorio, los roedores experimentaron deterioro cognitivo y demencia.

Su estudio aparece en Informes científicos de la naturaleza. Sigue un estudio del año pasado que mostró efectos cerebrales a corto plazo de los rayos cósmicos galácticos. Los hallazgos actuales, dijo Limoli, generan una alarma mucho mayor.

“Esta no es una noticia positiva para los astronautas desplegados en un viaje de ida y vuelta a Marte de dos a tres años”, dijo el profesor de oncología de radiación en la Facultad de Medicina de la UCI.

“El entorno espacial presenta peligros únicos para los astronautas. La exposición a estas partículas puede conducir a una variedad de posibles complicaciones del sistema nervioso central que pueden ocurrir y persistir mucho después de los viajes espaciales reales, como varias disminuciones del rendimiento, déficits de memoria, ansiedad, depresión y problemas de toma de decisiones. Muchas de estas consecuencias adversas para la cognición pueden continuar y progresar a lo largo de la vida ".

Para el estudio, los roedores fueron sometidos a irradiación de partículas cargadas (oxígeno y titanio totalmente ionizados) en el Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA en el Laboratorio Nacional Brookhaven de Nueva York y luego enviados al laboratorio UCI de Limoli.

Seis meses después de la exposición, los investigadores aún encontraron niveles significativos de inflamación cerebral y daño a las neuronas. Las imágenes revelaron que la red neuronal del cerebro se vio afectada por la reducción de las dendritas y las espinas en estas neuronas, lo que interrumpe la transmisión de señales entre las células cerebrales.

Estas deficiencias se asociaron con un rendimiento deficiente en tareas conductuales diseñadas para evaluar el aprendizaje y la memoria.

Además, el equipo de Limoli descubrió que la radiación afectaba el "miedo a la extinción", un proceso activo en el que el cerebro suprime asociaciones previas desagradables y estresantes, como cuando alguien que casi se ahoga aprende a disfrutar del agua nuevamente.

"Los déficits en la extinción del miedo podrían volverlo propenso a la ansiedad", dijo Limoli, "lo que podría volverse problemático en el transcurso de un viaje de tres años hacia y desde Marte".

Más notablemente, dijo, estos resultados de seis meses reflejan los hallazgos de seis semanas posteriores a la irradiación de un estudio de 2015 que realizó y que apareció en una adición anterior deAvances científicos.

Tipos similares de disfunción cognitiva más grave son comunes en pacientes con cáncer de cerebro que han recibido tratamientos de radiación a base de fotones en dosis altas. En otra investigación, Limoli examina el impacto de la quimioterapia y la irradiación craneal en la cognición.

Si bien los déficits similares a la demencia en los astronautas tardarían meses en manifestarse, dijo, el tiempo necesario para una misión a Marte es suficiente para que se desarrollen tales deficiencias. Sin embargo, las personas que trabajan durante períodos prolongados en la Estación Espacial Internacional no se enfrentan al mismo nivel de bombardeo con rayos cósmicos galácticos porque todavía se encuentran dentro de la magnetosfera protectora de la Tierra.

El trabajo de Limoli es parte del Programa de Investigación en Humanos de la NASA. Investigar cómo la radiación espacial afecta a los astronautas y aprender formas de mitigar esos efectos es fundamental para una mayor exploración humana del espacio, y la NASA debe considerar estos riesgos a medida que planea misiones a Marte y más allá.

Se están explorando soluciones parciales, señaló Limoli. Las naves espaciales podrían diseñarse para incluir áreas de mayor protección, como las que se utilizan para descansar y dormir. Sin embargo, estas partículas cargadas de alta energía atravesarán la nave, agregó, "y realmente no hay forma de escapar de ellas".

Los tratamientos preventivos ofrecen algo de esperanza. El grupo de Limoli está trabajando en estrategias farmacológicas que involucran compuestos que eliminan los radicales libres y protegen la neurotransmisión.

Fuente: Universidad de Calfornia, Irvine

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