Невесомость убивает мозг

Длительное пребывание в космосе в условиях невесомости способно вызывать серьезные изменения в мозге, выяснили сибирские ученые, исследовав состояние побывавших на орбите мышей.


Результаты позволят создать системы для предотвращения и коррекции негативного воздействия невесомости на организм космонавтов. "Самые интересные из полученных данных касаются дофаминовой системы. Мы увидели, что экспрессия ее ключевых генов снижается после месяца нахождения на орбите. Это говорит о том, что дофаминовая система мозга, которая в норме отвечает за тонкую координацию действий, и вообще - за контроль движений, деградирует.

В долгосрочной перспективе подобное изменение может привести к развитию паркинсоноподобного состояния. Потому что, если у вас уменьшается экспрессия фермента, синтезирующего дофамин, то снижается и уровень самого нейромедиатора, и, в конечном итоге, развивается двигательный дефицит", - приводит слова научного сотрудника лаборатории нейрогеномики поведения ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН Антона Цыбко официальное издание СО РАН "Наука в Сибири". Смотрите также Запуск транспортного пилотируемого корабля "Союз ТМА-17М".

Кроме того, ученый отметил изменения в другой крайне важной структуре мозга - гипоталамусе. Здесь были обнаружены признаки апоптоза (программируемого клеточного "самоубийства"), который с большой долей вероятности провоцируется именно микрогравитацией. Уже подтверждено: и на орбите, и на Земле - в экспериментах, моделирующих состояние невесомости - апоптоз нейронов усиливается. "Это чревато общим ухудшением метаболизма и много чего еще. Учитывая, что в невесомости организм и так находится под ударом, любое изменение его функционирования в худшую сторону может иметь довольно серьезные последствия", - пояснил Цыбко.

Ученые отметили, что, к счастью, эти изменения не фатальны, а физическая нагрузка и вовсе препятствует их появлению. У животных двигательная активность восстанавливается за неделю. Мозг начинает снова нарабатывать упущенное, уровень серотонина, дофамина возвращается к норме довольно быстро. В течение месяца нейродегенерация произойти не успевает.

Запустить же мышей в космос на большее время пока еще представляется проблематичным. Физкультура - спасение для космонавтов Исследование проводилось на лабораторных мышах, совершивших 30-дневное космическое путешествие на биоспутнике "Бион-М1". Ученые отмечают, что анатомия и физиология мыши во многом похожи на человеческие, наши геномы на 99% совпадают, поэтому линейные мыши - наиболее подходящие объекты для изучения механизмов адаптации к невесомости. Однако есть существенное отличие: космонавты, в отличие от мышей, способны сознательно заставлять себя двигаться, они больше четырех часов в сутки занимаются физическим упражнениям, а значит - стимулируют двигательные центры в мозге и минимизируют риск повреждения дофаминовой системы.

Однако, если пробыть на орбите хотя бы две недели и не выполнять никаких специальных физических упражнений, то по возвращению на Землю состояние оказывается очень тяжелым и требуется долгая реабилитация. "Бион" - серия советских и российских космических аппаратов, разработанных ЦСКБ-Прогресс и предназначенных для биологических исследований. За 11 полетов на них были проведены эксперименты с 212 крысами, 12 обезьянами и рядом других животных. Спутник "Бион-М1" был запущен 19 апреля 2013 года и вернулся на Землю спустя месяц.

Кроме мышей на борту находились монгольские песчанки, ящерицы-гекконы, рыбы, пресноводные и виноградные улитки, личинки жука- древоточца, микроорганизмы, водоросли, лишайники и некоторые высшие растения. На сегодняшний день эксперимент "Бион-М1" завершен. В ближайшие годы должен быть запущен "Бион-М2".