[ تعرٌف على ] تأثيرات التعرض للإشعاع خلال الرحلات الفضائية على الجهاز العصبي المركزي # اخر تحديث اليوم 2024-04-28

تم النشر اليوم 2024-04-28 | تأثيرات التعرض للإشعاع خلال الرحلات الفضائية على الجهاز العصبي المركزي

مقدمة

تشكل النوى الثقيلة والبروتونات مصدر خطر على الجهاز العصبي المركزي. تتكون الأشعة الكونية من بروتونات وجسيمات ألفا ونوى ثقيلة، ويتراوح طيف الطاقة الخاص بها من بضع عشرات إلى أكثر من 10 آلاف ميغافولت في الثانية، ومن المتوقع أن تكون جرعة الأشعة الكونية التي يتعرض لها العضو في الحيز الفضائي بين النجوم نحو 0.2 غراي كل سنة. تخترق النوى الثقيلة ذات الطاقة العالية مئات السنتيمترات من أي مادة، وبالتالي يبدو أن الدروع المستخدمة للوقاية من النوى الثقيلة غير فعالة، أما بالنسبة للأشعة الكونية العادية التي تبلغ جرعتها نحو غراي واحد، فيبدو أن المركبات الفضائية المحمية بدرع رقيق كافية للوقاية منها. قدرت عدة دراسات مقدار انبعاث الجسيمات المشحونة التي تصيب دماغ رائد فضاء عدة مرات في الماضي، وقد حددت إحدى هذه الدراسات أنه خلال مهمة مدتها 3 سنوات إلى المريخ عند الحد الأدنى من الطاقة الشمسية مع افتراض طيف الأشعة الكونية الموجود في عام 1972، فإن 20 مليونًا من أصل 43 مليون خلية عصبية موجودة في الحصين و230 ألفًا من أصل 1.3 مليون خلية في المهاد ستُضرب مباشرة بواحدة أو أكثر من الجزيئات المشحونة، مع الإشارة إلى أن هذه الأرقام لا تشمل ضربات الإلكترونات النشطة (أشعة دلتا) والتلف الخلوي المرتبط بها، إذ تزيد أشعة دلتا والأضرار الخلوية المرتبطة بها عدد الخلايا التالفة ضعفين إلى ثلاثة أضعاف مقارنة بتلك التي يسببها مسار الأشعة الأساسي وحده، وتكون المناطق التالفة بسببها غير متجانسة، وعلى كل حال، فإن أهمية هذا الضرر الإضافي غير مفهومة جيدًا حتى الآن. لم تُحدد حتى الآن الآثار الضارة المحتملة على الجهاز العصبي المركزي الناتجة عن تعرض رواد الفضاء للنوى الثقيلة الموجودة في الأشعة الكونية. يعزى ذلك إلى عدم وجود دراسات وبائية بشرية لتقدير هذه الأضرار، والعدد الصغير نسبيًا من الدراسات التجريبية التي أُجريت على الحيوانات. تُجمع نتائج الدراسات المخبرية الحيوانية والبيانات البشرية لتقدير مخاطر التسرطن الناتجة عن التعرض للأشعة الكونية منخفضة الطاقة، ولكن يبدو أن هذا النهج غير مناسب للتنبؤ بأذيات الجهاز العصبي المركزي. تبرز هنا الحاجة لطرق جديدة لتقدير هذه المخاطر ووضع الآليات الوقائية المناسبة.

شرح مبسط

يمكن أن يضر السفر خارج الغلاف الجوي للأرض وخارج المجال المغناطيسي وحقل الجاذبية الأرضي بصحة الإنسان، ومن الضرورة بمكان فهم هذا الضرر من أجل نجاح رحلات الفضاء المأهولة وسلامتها. تعتبر التأثيرات المحتملة على الجهاز العصبي المركزي ذات أهمية خاصة، وستساعد برامج الأبحاث النموذجية الخلوية والحيوية في تحديد المخاطر التي قد يتعرض لها الجهاز العصبي المركزي بسبب الإشعاع الكوني في بعثات الفضاء لمسافات طويلة في المستقبل، وتعزيز تطوير تدابير وقائية لمنعها.