Что случится с мозгом по пути на Марс?
Долгосрочное воздействие галактического космического излучения приводит к когнитивным нарушениям (нарушениям познавательных функций), подобным деменции.Деменция - приобретенное слабоумие (от лат. dementia - безумие).
1 мая в издании "Science Advances" появились результаты исследований Калифорнийского Университета радиационной онкологии города Ирвайна, согласно которым длительное воздействие высокоэнергетических заряженных частиц, которые составляют галактическое космическое излучение, наносит существенный вред центральной нервной системе. По этой причине у астронавтов, совершающих далекие космические путешествия, могут развиваться когнитивные нарушения. 
"Это не очень хорошая новость для космонавтов, собирающихся совершить двух-трёхлетнее путешествие до Марса", - прокомментировал Чарльз Лемоли, профессор  радиационной онкологии калифорнийской школы медицины.
"Снижение работоспособности, ухудшение памяти, потеря сознания и неспособность сосредоточить внимание во время космического полёта могут сказаться на деятельности, важной для решения задач, поставленных перед космонавтами. Кроме того влияние этих частиц может иметь долгосрочные негативные последствия на всю последующую жизнь."
Частицы (главным образом, это протоны и ядра гелия), составляющие галактическое космическое излучение являются, большей частью, последствием прошлых взрывов суперновых. Для "земных" исследований ученые подвергли подопытных мышей облучению полностью ионизированным кислородом и титаном в лаборатории космической радиации NASA в Бруккхвейвенской национальной лаборатории, а затем передали их обратно в Ирвайнскую лабораторию Лемоли для анализа.
Влияние космического излучения.
Исследования показали, что влияние этих частиц на мозг приводит к его воспалению, происходят нарушения передачи сигналов между нейронами. На рисунке показано, как деградирует система передачи сигналов в мозгу за счет сокращения в структуре нервных клеток, называемых дендритами и шипами.
Дополнительные синаптические перестройки в сочетании со структурными изменениями препятствуют способности нервных клеток эффективно передавать электрохимические сигналы. Такие изменения в нервной системе отражаются на выполнении поведенческих задач, предназаначенных для оценки уровня обучаемости и памяти.
Подобные типы расстройства познавательных функций, но более тяжелой формы, встречаются у пациентов с раком мозга, которые вынуждены проходить лучевые терапии при значительно более высоких дозах излучения. В другом своем исследовании, Лемоли изучает влияние химиотерапии и облучения головного мозга на когнитивные функции.
Для того, чтобы расстройства такого типа у астронавтов начали себя проявлять, нужно несколько месяцев. Но, как говорит Лемоли, время, необходимое для полёта на Марс, является достаточным для развития когнитивных расстройств. Однако проблема заключается не только в продолжительности облучения, но и в интенсивности бомбардировки высокоэнергитичными частицами. Например, люди, работающие в течение длительного периода на Международной космической станции не сталкиваются с таким же уровнем радиации, так как они все ещё находятся под защитой магнитосферы Земли.
Риски миссии "Марс".
Работа Лемоли - это часть Программы НАСА  по Исследованию Человека (NASA's Human Research Program). Изучение влияния космической радиации на космонавтов и поиск возможных путей смягчения побочных эффектов имеют важнейшее значение для дальнейшего освоения человеком космоса, и НАСА необходимо учитывать риски подобного рода в планировании полетов до Марса и далее.
Но что можно сделать, чтобы защитить космонавтов миссии "Mars one" во время полета до Красной планеты?
Частичное решение проблемы, как утверждает Лемоли, возможно за счет усовершенствования  конструкции космического корабля: зоны отдыха и сна космонавтов должны обеспечивать повышенную защиту от излучения. Однако, многие высокоэнергетичные частицы будут по-прежнему проходить сквозь корабль. К сожалению, избежать этого невозможно.
Есть некоторая надежда на профилактические процедуры. "Мы работаем над фармакологической стратегией, подразумевающей связывание свободных радикалов и защиту нейротрансмиссии (передачи нервных импульсов). Но такие методы еще не оптимизирована и  пока находятся на стадии разработки."
Поскольку НАСА готовится к первому пилотируемому полету на Марс, данные вопросы касательно потенциального роста рисков, связанных с воздействием высокоэнергетичных ядер, составляющих галактическое космическое излучение, являются более чем актуальными. Обнаруженная чувствительность зрелых нейронов мозга к галактической космической радиации представляет серьезную опасность для здоровья космонавтов и может привести к непредвиденным последствиям.