Slecht nieuws voor Mars-reizigers: ‘Kosmische straling veroorzaakt hersenschade vergelijkbaar met alzheimer’

Een reis naar Mars zou tussen de zes en acht maanden duren. Een klein gezelschap in een kleine ruimte en verveling die zal toeslaan. Ja. Maar uit onderzoek blijkt dat de toekomstige astronauten zich misschien ook zorgen moeten maken over hersenschade door kosmische straling.

Amerikaanse wetenschappers stelden muizen bloot aan stromen van partikels met hoge energie, te vergelijken met die in galactische kosmische stralen. Wat bleek: de stralen beschadigden het zenuwstelsel en de prestaties van de muizen kelderden.

De knaagdieren werden kortstondig in een stroom van zuurstof met hoge energie en titaniumpartikels geplaatst in het ruimteradiatielaboratorium van Amerikaans ruimtevaartagentschap Nasa. Daarna werden ze voor onderzoek terug naar het lab van professor Oncologie aan de Universiteit van Californië Charles Limoli gestuurd. In de ruimte komen de partikels van de galactische kosmische stralen doorgaans voort uit ontploffende sterren.

‘Verminderde prestaties en geheugenverlies’

Blootstelling aan de deeltjes veroorzaakte ontstekingen in de hersenen van de muizen. Dat tastte de vlotte doorgang aan van signalen door de neuronen. Het communicatienetwerk van de dieren was verzwakt, zo bleek uit hersenscans.

‘Verminderde prestaties, geheugenverlies en verlies van alertheid en focus tijdens de ruimtevlucht kunnen belangrijke activiteiten van de missie beïnvloeden’, aldus de onderzoeker tegen The Guardian. ‘Blootstelling aan zulke partikels kan op lange termijn nadelige gevolgen hebben voor cognitieve functies.’

Zes weken na de blootstelling hadden de muizen minder dendritische synapsen: structuren die uit neuronen steken en elektrochemische signalen dragen. De geladen deeltjes bleken deze zenuwtakken te raken en te stoppen, wat leed tot effecten vergelijkbaar met die van neurodegeneratieve ziektes zoals alzheimer.

Om de impact van de wijzigingen in de hersenen op het gedrag van de dieren te bestuderen, werden de muizen in containers met speelgoed geplaatst. Daarna veranderden de wetenschappers de soorten speelgoed of de posities ervan. De muizen die geraakt waren door geladen deeltjes, bleken minder nieuwsgierig, minder actief en sneller verward dan de controledieren.

‘Valt niet aan te ontsnappen’

‘De huidige gegevens tonen aan dat er bepaalde cognitieve stoornissen ontwikkeld kunnen worden door radiatie’, schrijven de onderzoekers in het rapport gepubliceerd in Science Advances. ‘Dit is geen positief nieuws voor astronauten die een twee- tot drie jaar lange heen- en terugreis naar Mars voor de boeg hebben’, aldus Limoli.

Het kan een tijdje duren voordat gelijkaardige problemen optreden bij astronauten, maar ruimtevaarders op een langdurige reis naar Mars kunnen risico lopen, waarschuwt hij in de Britse krant.

De recente studie bouwt voort op eerder onderzoek bij dieren en wijst erop dat ruimteschepen voor lange reizen waarschijnlijk speciale bescherming tegen kosmische straling nodig hebben. Dat zou echter het probleem enkel verminderen, zegt Limoli: ‘Er valt niet aan te ontsnappen.’ Er worden nog andere opties ontwikkeld, zoals medicatie om de hersenen tegen de stralen te beschermen.

‘Bemande missies niet uitsluiten’

‘Dit is een probleem waar Nasa zich op moet voorbereiden’, vervolgt Limoli. ‘Het kan evolueren naar angststoornissen en het vermogen tot probleemoplossend denken beïnvloeden. Maar dat zijn waarschijnlijk subtiele effecten, die plannen voor toekomstige bemande ruimtemissies niet uitsluiten.’

Nasa moet heel wat technologische obstakels overwinnen om mensen naar Mars te sturen. Toch wil het ruimtevaartagentschap dat al in de jaren 2030 doen. Zo zei Nasa-baas Charles Bolden onlangs, dat de ‘ultieme focus de reis naar Mars is en alles daarop terugkomt’.

Stikken binnen 68 dagen

Toch is het Amerikaanse agentschap niet de enige organisatie met reizen naar Mars in het vooruitzicht. Ook het Nederlandse Mars One maakt plannen. Zij willen een permanente kolonie op de planeet vestigen in de jaren 2020 en selecteert kandidaten om deel uit te maken van de eerste crew, mocht het project slagen. Op de website van de organisatie staat te lezen dat een reis tussen de zes en de acht maanden zou duren. Maar wetenschappers van het MIT berekenden volgens The Guardian, dat zoals de missie nu gepland is, de eerste Mars One-reizigers zouden stikken binnen de 68 dagen. (WB)