Фото: unsplash.com
Всем известно, что ионизирующее излучение – это поток частиц высокой энергии, которые летят к нам из космоса. Самый опасный их вид – высокоэнергетические тяжелые заряженные частицы — ядра элементов тяжелее гелия. Они способны приводить к повреждению ДНК, клеток, а также вызывать катаракту, нарушение кроветворения, онкологические заболевания. Наиболее сильно подвергаются радиационному облучению члены космических экипажей на МКС, где нет защиты от ионизирующего излучения.
Однако их мозг озадачил исследователей на Земле. Полученные данные МРТ-исследования показали, что есть одна структура мозга, которая в отличие от всех остальных не уменьшается и никак не страдает во время полета в объеме. Это сенсомоторная кора — область, ответственная за восприятие и контроль движений тела.
Магнитно-резонансное изображение мозга крысы с областью анализа, выделенной фиолетовыми линиями. Фото: Виктор Кохан.
Как сообщили «МК» в РНФ, ученые из НМИЦ психиатрии и наркологии имени В.П.Сербского с коллегами решили понять, что же происходит в сенсомоторной коре мозга под влиянием ионизирующего излучения.
Эксперимент был поставлен на 28 крысах. Чтобы воссоздать эффект комического излучения, которое ждет космонавтов в дальних космических полетах, ученые в течение 24 часов облучали крыс экспериментальной группы γ-квантами. Затем головы животных дополнительно облучили потоком высокоэнергетических ядер углерода-12. Суммарная доза полученной ими радиации оказалась примерно в три раза больше, годовой дозы космонавтов, полученной на МКС.
В течение семи месяцев ученые наблюдали за животными. Первым делом изучили их поведение. Оказалось, что облученные животные проходят на 56% большее расстояние, на 65% чаще встают в ориентировочные стойки по сравнению с не облученными животными. Когда ученые поместили в бокс новый объект — скульптуру японского бога Хотэя — облученные крысы на 95% чаще подходили к этому объекту и проводили около него на 117% больше времени.
Авторы работы пришли к выводу, что облучение грызунов привело к высокой двигательной активности, активному исследовательскому поведению, а также к росту ситуативной тревоги (они дольше крыс из контрольной группы замирали перед выходом в центральную зону бокса). Поведение крыс пришло в норму только через семь месяцев.
Экспериментальная установка (бокс) «открытое поле». Фото: Виктор Кохан.
Во второй группе у животных оценивали концентрации белков-нейротрофинов, поддерживающих жизнеспособность нейронов в сенсомоторной коре. Оказалось, что при действии ионизирующего излучения количество этих белков увеличивается более чем на 50%. Это может быть одним из факторов, благодаря которым ионизирующее излучение препятствует истончению сенсомоторной коры. Однако причиной изменений может быть и вызванное излучением увеличение двигательной активности крыс.
Есть и третье, пожалуй, самое удивительное открытие: радиационное излучение вызвало эффект развития самих нейронов. По предположению авторов статьи, этот феномен может быть использован в будущем как физиотерапевтический подход в лечении некоторых заболеваний центральной нервной системы: болезни Паркинсона, инсульта, эпилепсии и других.
