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Les astronautes rongeurs suggèrent que des voyages sur Mars nous rendront anxieux, oublieux et apeurés

2020

Les corps humains ont évolué pour vivre sur Terre, il n’est donc pas surprenant que l’espace nous fasse perdre la tête. Sans gravité, les astronautes de la Station spatiale internationale perdent leurs muscles et leurs os (malgré des heures d'exercice quotidien), commencent à mal voir et développent un système immunitaire farfelu. Et les particules malhonnêtes qui pénètrent dans l’espace en dehors de la bulle magnétique protectrice de la Terre menacent également de perturber le fonctionnement délicat de l’esprit humain.

Les scientifiques savent depuis des années qu’en plus d’endommager l’ADN, les particules de rayonnement trouvées dans les espaces lointains font également des ravages dans le cerveau. Cependant, toutes ces recherches ont été menées à l'aide d'un accélérateur de particules permettant de sabler les rongeurs avec un rayonnement de plusieurs mois à plusieurs années en l'espace de quelques minutes. La première étude visant à tester des souris dans des conditions proches de l'espace, à l'aide d'une nouvelle installation capable de délivrer des radiations avec un lent écoulement, confirme que les particules de neutrons et de photons perturbent considérablement leur système nerveux. Selon l’étude, si les humains étaient tout aussi sensibles, de multiples membres d’un équipage de cinq personnes souffriraient de symptômes neurologiques tels qu’une anxiété accrue ou des troubles de la mémoire au cours d’une mission pluriannuelle sur Mars.

"Il existe une pléthore de littérature dans le monde de la radiobiologie qui suggère que réduire le débit de dose améliore tout, dit Charles Limoli, professeur de radiologie à l'Université de Californie à Irvine et co-auteur." C'est vrai, mais pas pour le cerveau. "

Une salle financée par la NASA à la Colorado State University agit beaucoup comme un vaisseau spatial. Une pépite de californium 252 radioactif baigne la zone de neutrons et de rayons lumineux de haute énergie, imitant ainsi l'apparence de l'intérieur d'un vaisseau à destination de Mars. Toute créature qui passe une journée entière à l'intérieur de l'enceinte reçoit à peu près autant de radiations, même si elles sont de types de particules différents, comme après une journée dans l'espace lointain.

Quarante souris ont passé six mois dans la salle de radiation - environ un long trajet dans Mars - alors qu'un groupe de contrôle de la même taille bénéficiait de tous les avantages protecteurs du champ magnétique terrestre. Par la suite, les chercheurs ont envoyé les souris dans trois laboratoires et étudié ce qui était arrivé à leur système nerveux à trois niveaux.

Au niveau cellulaire, les chercheurs ont trouvé plus difficile de déclencher une activité dans les cellules cérébrales exposées à un rayonnement dans l'hippocampe (une partie du cerveau associée à la mémoire) que dans les neurones de leurs homologues non exposés. Ces résultats concordaient avec ceux du réseau, ce qui donnait à penser que des groupes de neurones de l'hippocampe devenaient moins aptes à coopérer et ne tiraient plus ensemble d'une manière associée à la mémoire et à l'apprentissage. Mais Limoli suggère que les dommages causés par les radiations pourraient s’étendre également à d’autres régions du cerveau.

Rappelez-vous que ces animaux ont été [complètement] exposés. Il n'y a aucune raison de penser qu'il n'y a qu'une région du cerveau touchée », a-t-il déclaré. "En un mot, l'activité du circuit du cerveau a été perturbée."

Les radiations ont également perturbé le comportement des animaux. Limoli et son équipe ont soumis les souris à une batterie de tests destinés à révéler diverses facettes de leur état mental. Les scientifiques ont arrangé des rendez-vous avec d'autres souris pour tester leur extraversion, par exemple, et ont échangé des Legos contre des canards en caoutchouc dans leurs cages pour voir si les souris remarqueraient le nouveau venu. Ils ont également appris à leurs sujets à craindre les chocs électriques suivant un certain ton, pour ensuite les annuler et voir combien de temps il avait fallu aux rongeurs pour se rendre compte que le danger avait disparu.

Les souris exposées aux radiations ont sous-performé leurs homologues. Lors des rencontres, les souris spatiales passaient deux fois plus de temps en moyenne à être antisociales. Quand un nouveau jouet est apparu dans leur cage, ils ont passé un tiers du temps à l'inspecter. Après l’arrêt des décharges électriques, ils étaient un tiers plus susceptibles de continuer à les craindre.

Globalement, les résultats, publiés récemment dans la revue eNeuro, brossent un tableau des radiations dans l’espace qui rendent les astronautes «qui ont besoin d’exercer leurs activités dans des conditions optimales de santé mentale et physique », à présent retirés, anxieux, oublieux et craintifs. Et ces changements mentaux et émotionnels viendraient s'ajouter aux effets secondaires de six mois bloqués dans un espace confiné avec la même poignée de personnes. Personne ne sait à quel point les résultats obtenus par les rongeurs pourraient se traduire pour l'homme, mais les chercheurs estiment qu'un astronaute sur cinq serait angoissé par les radiations sur le chemin de Mars et qu'un sur trois aurait des problèmes de mémoire.

De plus, ces tests ont tous eu lieu trois à six mois après la sortie des souris de la salle de radiation, suggérant des effets à long terme. "C'est une grosse affaire", dit Limoli. "Ce n'est pas quelque chose qui va et vient à la normale."

Vipan Parihar, un collègue de Limoli qui n'a pas participé à cette étude mais a étudié les effets du rayonnement sur les souris par le passé, a qualifié les résultats de "fantastiques" et a déclaré qu'ils auraient des conséquences considérables pour les futurs astronautes. En particulier, il a souligné les difficultés des souris irradiées à oublier leur peur, suggérant que les astronautes pourraient avoir du mal à passer d'une tâche à l'autre et devenir plus sujets au syndrome de stress post-traumatique.

Néanmoins, les deux chercheurs soulignent que si les rayonnements peuvent représenter l'un des plus grands défis techniques d'une mission sur Mars, ils ne constituent pas nécessairement un obstacle. Les engins spatiaux et les combinaisons spatiales construits à partir de matériaux encore inconnus pourraient bloquer les particules dans leur trajectoire, et les futurs médicaments pourraient atténuer les pires effets des radiations qui les traversent. À ce stade précoce, l’important est d’aider les agences spatiales du monde à savoir à quoi s’attendre.

«Les astronautes d'Apollo ont passé deux semaines dans l'espace. Ces [astronautes à destination de Mars] vont être là-bas pendant deux ans et demi », a déclaré Limoli. "La NASA ne veut pas être surprise de manière catastrophique."

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