Experimenten met muizen suggereren dat straling ervoor zorgt dat astronauten geheugenproblemen krijgen en slechter in staat zijn om problemen op te lossen. Ook liggen angstklachten op de loer.

Tot die verontrustende conclusie komen onderzoekers in het blad eNeuro. Ze baseren zich op experimenten waarbij ze muizen gedurende zes maanden blootstelden aan een lage dosis straling.

Naar Mars
Eerdere studies toonden al aan dat straling invloed heeft op het brein. Maar die conclusies waren vaak gebaseerd op experimenten waarbij proefdieren kortstondig te maken kregen met stralingsdoseringen die niet representatief waren voor de straling waar astronauten tijdens een tripje naar Mars mee te maken kregen. En dus besloot onderzoeker Charles Limoli het anders aan te pakken. Aan Scientias.nl vertelt hij dat hij tijdens zijn experimenten werkte met zowel een stralingsdosering als doseringssnelheid (oftewel de hoeveelheid stralingsenergie die per tijdseenheid en gewichtshoeveelheid materie wordt geabsorbeerd) die vergelijkbaar is met hetgeen astronauten tijdens de heen- en terugreis naar Mars voor hun kiezen krijgen. De resultaten van dit onderzoek komen naar verwachting dan ook veel dichter in de buurt bij wat we straks tijdens toekomstige reizen naar Mars daadwerkelijk in het brein van astronauten kunnen gaan zien.


Communicatie in het brein
En de resultaten liegen er niet om. Zo blijkt de straling ervoor te zorgen dat de communicatie tussen neuronen in onder meer de hippocampus (een hersengebied dat een belangrijke rol speelt bij de opslag van informatie in het geheugen) en prefrontale cortex (onder meer belangrijk voor het nemen van beslissingen en impulsbeheersing) wordt verstoord. “Neurotransmissie vereist dat neuronen signalen doorgeven,” vertelt Limoli aan Scientias.nl. “Daarbij zijn heel veel complexe moleculaire processen betrokken en straling verstoort de delicate balans die de processen die neurotransmissie reguleren, kenmerken.”

De gevolgen
Het resulteert – in ieder geval bij muizen – in behoorlijke problemen. “Het lijkt erop dat de knaagdieren minder goed in staat zijn om te leren, te redeneren en problemen op te lossen,” vertelt Limoli. Ook vertoonden de muizen meer angstgedrag, wat erop wijst dat straling ook van invloed is op de amygdala: het hersengebied dat zintuiglijke informatie koppelt aan emoties.

Vervolgonderzoek
Het onderzoek van Limoli en collega’s beperkt zich tot experimenten met muizen. Vergelijkbare experimenten met mensen lijken – zeker na deze resultaten – voorlopig ondenkbaar. Hoewel Limoli erkent dat de resultaten die de experimenten met muizen hebben opgeleverd niet één op één naar mensen te vertalen zijn – er zijn vanzelfsprekend de nodige verschillen tussen het brein van de knaagdieren en dat van ons – wijzen zijn data er volgens hem wel heel sterk op dat blootstelling aan straling gepaard gaat met de nodige risico’s en het geen overbodige luxe is om nu al op zoek te gaan naar oplossingen. “Meer dierstudies zijn nodig om de oorzaken van door straling ingegeven cognitive problemen vast te stellen en zowel biologische als farmacologische interventies te ontwikkelen die het brein en lichaam beschermen tegen de schadelijke effecten van straling in de ruimte.”


Het is zeker niet voor het eerst dat onderzoekers zich buigen over de effecten die straling waarmee we in de ruimte te maken krijgen, op het menselijk lichaam heeft. Eerdere studies toonden al aan dat deze straling onze cellen en DNA kan beschadigen en – bij blootstelling aan een grote hoeveelheid straling – kan leiden tot onder meer stralingsziekte, kanker, genetische mutaties en oogaandoeningen. Op dit moment is er geen eenduidige oplossing voor dit probleem. Toch liet NASA een paar jaar geleden al weten dat straling de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie er niet van gaat weerhouden om naar Mars te gaan. NASA verwacht haar astronauten voldoende bescherming te kunnen bieden door verschillende beschermingsmechanismen – die astronauten op zichzelf niet afdoende bescherming bieden – te combineren. Je kunt dan onder meer denken aan een schild dat (een deel van) de straling tegenhoudt, maar ook snellere raketten (die de reis en dus de periode waarin men aan straling wordt blootgesteld verkorten) en medicatie die de effecten die straling op het menselijk lichaam heeft, bestrijdt. Ook Limoli is optimistisch. Op de vraag of het mogelijk is om mensen tegen straling te beschermen middels een soort schild of met behulp van medicatie kan hij kort zijn: “Ja.”