Радиация + крысы + неожиданный результат = сенсация в мире науки! Что если облучение радиацией может быть полезно для мозга — а именно такой вывод сделали российские учёные после экспериментов. Только не спешите записываться на сеанс радиационной терапии, всё может быть не так просто.

Итак, давайте поговорим о космосе, но не о том космосе, где Скайуокер размахивает световым мечом, а о реальном — где куча всякого странного излучения летит во все стороны.

Тема сложная и, на первый взгляд, далёкая от повседневности, но давайте разбираться, что же это за зверь такой — космическое излучение, и что с ним вообще делают российские учёные.

Спойлер: они облучают крыс и смотрят, что из этого выйдет.

Космическая радиация — что это?

Начнём с азов: что такое космическая радиация? Все знают, что в космосе полно излучений, и с рентгеном в больнице они не сопоставимы.

Мощнейший космический луч поймали на Земле

Это поток частиц высокой энергии, которые могут фрагментировать атомы, через которые они проходят. Вся эта космическая муть несётся прямо на нас, но, к счастью, Земля защищена плотной атмосферой и магнитным полем.

Но как только мы выходим за пределы этого безопасного щита — будь то в миссиях на Марс или даже на дальние орбиты — нас сразу встречает жестокая реальность: радиация в космосе может быть смертельно опасной. Она может повредить ДНК, вызвать рак и и вообще... не супер полезно.

Вообще изучение воздействия космической радиации началось ещё в середине XX века. Первые данные об её опасности были получены во время ранних космических полётов. На борту спутников и пилотируемых миссий размещали дозиметры и другие измерительные приборы. Космонавты рассказывали о «светящихся вспышках», которые они видели даже с закрытыми глазами — это космические лучи проходили через их сетчатку!

Вот и наши космонавты, которые месяцами сидят на МКС, живут в условиях этой самой радиации, и, что самое интересное, их объём мозга уменьшается почти во всех областях, кроме одной — сенсомоторной коры.

Космос и крысы: что общего?

Так вот, если сенсомоторная кора космонавтов всё же остаётся в прежнем состоянии, то может, дело не только в радиации, но и в каких-то других факторах? Например, в микрогравитации? А может быть, радиация даже чем-то полезна для развития мозга?

Поэтому наши учёные решили это всё выяснить. Выбрали крыс: их организм и нервная система довольно близки к человеческим, поэтому они идеальные кандидаты для таких вот экспериментов (да их никто и не спрашивал).

Учёные взяли 28 крыс и разделили их на четыре группы. Одну парочку оставили как есть (это такие «контрольные крысы», которые не получали никакой радиации), а остальных — облучили космической радиацией.

Ну, не совсем космической — исследователи воссоздали её с помощью специального оборудования: для симуляции крыс облучили γ-квантами и высокоэнергетическими ядрами углерода-12. Облучение было жёстким, в три раза сильнее, чем то, которое получают космонавты за год на МКС. Ну, крысы не жаловались, и ладно.

После облучения крысы стали вести себя, мягко говоря, странновато. Они начали бегать туда-сюда, вставать на задние лапы (ориентировочные стойки, как сказали бы учёные) и стали безумно любопытными.

К ним в клетку поставили скульптуру японского бога Хотэя (и это не часть какой-то мистической японской практики, просто учёным так захотелось). Так вот, облучённые крысы подбегали к Хотэю почти в два раза чаще и проводили около него почти в три раза больше времени, чем их необлучённые собратья. Крысы стали активнее на 56% и любопытнее на 95%.

К тому же, облучённые крысы дольше задерживались перед выходом в центральную зону своего бокса. Такие изменения в поведении обычно указывают на рост ситуативной тревоги. Впрочем, спустя семь месяцев все крысы вернулись в своё прежнее состояние, так что это была временная реакция на воздействие радиации.

Полезное облучение?

Итак, если бы радиация была исключительно вредной, крысы должны были бы ослабеть, стать менее активными, их мозг должен был бы испытывать трудности... Однако, в этом эксперименте наблюдался противоположный эффект.

Учёные решили копнуть глубже и проверить, что происходит внутри мозгов крыс. А для этого они изучили уровень нейротрофинов в сенсомоторной коре — специальных белков, которые поддерживают выживание нейронов и стимулируют их рост.

Оказалось, что под воздействием радиации количество этих белков резко увеличилось — нейротрофина-3 на 40%, а нейротрофина-4 аж на 68%!

Эти белки играют ключевую роль в развитии и поддержании нейронных сетей, а их недостаток сигнализирует о нейродегенеративных заболеваниях.

Учёные высказали гипотезу, что увеличение нейротрофинов может защитить сенсомоторную кору от истончения. А может, вся фишка в том, что облучение стимулирует рост нейронов и делает мозг более пластичным. Крысы, кстати, тоже не дураки: как только их активность вернулась в норму, их мозг всё равно остался под защитой от всяких там неблагоприятных условий.

Почему это важно

Окей, допустим, крысы стали активнее и любопытнее под воздействием радиации. Но что нам с того? А вот что.

Если радиация может так влиять на мозг крыс, то, возможно, она способна и на большее. Может быть, тот же эффект будет наблюдаться и у людей? И если да, то можно ли использовать космическое излучение или его имитацию в качестве терапии для восстановления после травм мозга, лечения болезней Паркинсона, инсультов и других неврологических недугов? Звучит весьма интересно.

Хотя в условиях космоса мы наблюдаем уменьшение объёма всех структур мозга, кроме сенсомоторной коры, есть предположение, что эти изменения происходят из-за микрогравитации, а не воздействия ионизирующих излучений. Космическое излучение вероятно, не обязательно влечёт за собой функциональные нарушения центральной нервной системы. Более того, нам удалось открыть феномен развития нейронов, вызванный радиационным излучением.

Кроме того, мы же грезим полётами на Марс и дальше? Поэтому нам нужно точно знать, как уберечь космонавтов от вредных последствий излучения. А вдруг космическое излучение может не только вредить, но и помогать?

Ложка дёгтя тут всё же есть. Прежде чем кидаться облучать всех подряд, нужно всё исследовать, причём тщательно. Важно понять, какие именно механизмы стоят за этими изменениями, и могут ли они быть вызваны более мягкими, безопасными способами. Сами понимаете, к чему могут привести слишком большие (или неверно направленные) дозы.

И хоть и крысы, вроде как, остались довольны, переход на испытания с человеком нужно продумать. Влияние космической радиации на нас может оказаться гораздо сложнее, чем мы предполагаем.

Такие дела.