火星或更遠的太空旅行中預(yù)計會出現(xiàn)的潛在問題
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五個宇航員之一會經(jīng)歷了“極端的行為，記憶缺失?！?/strong>
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人類有一個大計劃，在之后的20年要去探索月球和更遠的地方。但是隨著我們的技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展，我們的身體屬性卻成為了這場遠程太空之旅的障礙。在腦神經(jīng)科學(xué)雜志ENeuro上的一篇論文揭示了一些哺乳動物大腦存在的“未預(yù)料到的潛在問題”，這些問題或許意味著我們沒法像之前期待的那樣去完成這個旅程。
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用科羅拉多州立大學(xué)最新出的“小劑量”輻射裝置，科學(xué)家團隊觀測到了當老鼠在與太空中相似的輻射狀態(tài)下呆數(shù)月之后，他們會做出一些反常的舉動。這些老鼠表現(xiàn)出了在學(xué)習(xí)和記憶方面的“嚴重缺失”，并且變得異常焦慮。這些并發(fā)癥可能聽起來挺正常的因為那些老鼠在實驗環(huán)境下呆了6個月，但是科學(xué)家團隊也發(fā)現(xiàn)它們的大腦結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常，或許可以解釋這些變化。
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在這篇論文里，同作者查爾斯·理莫里，博士，加州大學(xué)歐文分校醫(yī)學(xué)院放射腫瘤學(xué)教授，該團隊認為，他們的發(fā)現(xiàn)“明顯會損害宇航員的能力，他們需要對火星任務(wù)過程中出現(xiàn)的意外情況做出快速、適當和有效的反應(yīng)?！?/span>
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離開近地軌道可能會對宇航員的大腦造成危險的影響
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這個實驗是在老鼠身上做的，所以我們也不能確定對人類來說是不是一樣的。但是，這也十分關(guān)鍵。在美國宇航局的實驗中，斯科特·凱莉在國際空間站呆了一年之后，與他在地球上的狀態(tài)相比，勝利出現(xiàn)了一些變化，但是生命沒有收到威脅。這些發(fā)現(xiàn)暗示著人類在近地軌道區(qū)域還是可以很好的適應(yīng)的——這是個良好的開端。
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浸提軌道是一方面，但是去火星（甚至更遠的地方）就是另外一回事了。那邊會有銀河宇宙輻射（GCR），極高的加速度會使電子脫離原子核，把原子核遠遠的甩在后面。這些粒子會不加阻擋的穿過宇宙飛船或者宇航員的皮膚，對宇航員的健康造成威脅。（來自NASA）
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理莫里和他在加州大學(xué)歐文分校的團隊試圖去模擬這種環(huán)境，他們讓老鼠在輻射儀器中呆了六個月。雖然這不算是完美的環(huán)境，但是他們說可以根據(jù)這次實驗做出一些有關(guān)暴露在GCR中的合理推論。
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隨著時間推移，他們觀察到了生理和行為方面的改變，其狀況令人擔(dān)憂。尤其是他們看到實驗組的老鼠大腦中的海馬體神經(jīng)元的興奮程度遠遠低于控制組的時候。這可以解釋老鼠在進行記憶和社交活動的行為變化。
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因此，在五個去火星的宇航員中，我們認為至少有一個會表現(xiàn)出記憶或行為上的嚴重缺失。
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從社會學(xué)的角度上來說，在輻射中暴露了太久的老鼠傾向于避開與其它老鼠社交——盡管他們看起來很樂意與新老鼠認識。他們會花更長時間認識新物體或發(fā)現(xiàn)之前的東西換了新地方，這就暗示著輻射削弱了他們的記憶。
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但是他們也能注意到海馬體中神經(jīng)元長期的增強作用也被削弱了。長期的增強作用是促進大腦靈活性的，當兩個神經(jīng)元“學(xué)習(xí)”相互連接，去形成強烈的連接以促進學(xué)習(xí)和記憶。長期暴露在輻射中，這些作者說，似乎會打斷這個關(guān)鍵的過程。
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作者說把在老鼠身上的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用到NASA的工作中，使其能幫助太空旅行事業(yè)“仍具挑戰(zhàn)。”太空輻射會以不同的方式影響不同的人，但是基于科學(xué)家們在老鼠身上的推算，認為絕大多數(shù)宇航員一旦暴露在太空中都會在認知層面受到不良影響（比如記憶力）
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“所以，在去往火星的那五個宇航員之中，我們估計至少有一個，在回到地球之后會表現(xiàn)出在各個層面的嚴重的認知缺失，”科學(xué)家團隊寫道。
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鑒于太空事業(yè)的企業(yè)家們已經(jīng)計劃在火星構(gòu)建成熟的文明，五個宇航員之一會受到不良影響這一事實便給這一計劃增添了障礙。但是這個障礙并不是不能克服的。盡管作者描述這項任務(wù)是“出乎意料的”，NASA已經(jīng)了解到太空中的輻射是需要用許多年攻克的一個挑戰(zhàn)，他們也在積極的尋求解決方案。
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比如，在2003年NASA就給布魯克黑文國家實驗室在紐約的分部投資，創(chuàng)立了NASA空間輻射實驗室，就像理莫里的項目一樣，創(chuàng)立之初就是未來評估類似太空中的輻射對人類的影響的。結(jié)果是我們能更好的處理這些輻射風(fēng)險，研究的重點將“從風(fēng)險評估轉(zhuǎn)向?qū)Σ唛_發(fā)”。
我們只是這緊張時間線中的一環(huán)。一些評估表明，人類將在未來20年內(nèi)到達火星(并留在那里)。但希望在它們拖慢我們的進度之前有足夠的時間來解決這些問題。
摘要
在NASA準備去火星的任務(wù)時，太空輻射對人體有健康風(fēng)險的擔(dān)憂就浮現(xiàn)出來了。直到現(xiàn)在輻射的影響也只在動物身上實驗過，使用的輻射頻率大概比真實的頻率高1.5-105 88. 使用一種新的，低劑量率中子輻照設(shè)備，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)實中，低劑量率照射會產(chǎn)生嚴重的神經(jīng)認知并發(fā)癥并損傷神經(jīng)傳遞。老鼠長時間（六個月）暴露在低劑量（18cGy）和劑量率（1 mGy/天）的中子光子混合場環(huán)境中會造成海馬體受損以及皮質(zhì)長期增強。而且，老鼠展現(xiàn)出嚴重的學(xué)習(xí)能力和記憶缺失，并表現(xiàn)出一些壓抑的行為。行為分析指出，與這些真實模擬相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險的增加，首次揭示了與深空旅行相關(guān)的各種神經(jīng)功能方面的一些意想不到的潛在問題。
作者: ?Emma Betuel
FY: 張顥葶.d
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