Como a radiação cósmica pode afetar o cérebro dos astronautas na ida para Marte?

Para que a viagem para Marte se concretize, cientistas e astronautas investigam inúmeras questões que podem colocar este plano em risco, principalmente a biologia humana. Em pesquisas do tipo, um recente estudo sueco observou que longas viagens espaciais podem elevar risco de danos cerebrais. Agora, pesquisadores da Universidade da Califórnia, nos EUA, verificaram que a radiação cósmica galáctica (GCR) deve ser outro obstáculo para a saúde do cérebro dos membros da tripulação.

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No estudo pré-clínico, os cientistas investigaram os efeitos simulados da radiação cósmica galáctica em roedores. De acordo com o artigo publicado na revista Science Advances, este pode ser um problema para longas viagens espaciais, nas quais o tempo de exposição é significativamente ampliado. Isso porque os roedores machos passaram a ter dificuldade com um tipo específico de aprendizagem — a espacial, habilidade considerada fundamental para o sucesso da missão ao Planeta Vermelho.

Afinal, por que a radiação cósmica pode ser perigosa?

Segundo a NASA, os raios cósmicos galácticos "vêm de fora do Sistema Solar, mas principalmente de dentro da nossa galáxia, a Via Láctea". Além disso, são um tipo de radiação espacial considerada ionizante — em outras palavras, esta é aquele tipo de radiação considerada perigosa para o corpo humano.

"Os GCR são íons pesados ​​e de alta energia de elementos que tiveram todos os seus elétrons removidos, enquanto viajavam pela galáxia quase à velocidade da luz. Eles podem causar a ionização dos átomos pelos quais passam. Eles podem passar praticamente desimpedidos por uma espaçonave típica ou pela pele de um astronauta", exemplifica. Isso porque "essas partículas, provavelmente, foram aceleradas nos últimos milhões de anos por campos magnéticos de remanescentes de supernovas".

De acordo com a agência especial norte-americana: "A radiação espacial pode colocar os astronautas em risco significativo de doenças causadas pela radiação e aumentar o risco vitalício de câncer, efeitos no sistema nervoso central e doenças degenerativas. Estudos de pesquisa de exposição em várias doses e intensidades de radiação fornecem fortes evidências de que o câncer e doenças degenerativas são esperados de exposições a raios cósmicos galácticos (GCR) ou eventos de partículas solares (SPE)". No entanto, ainda são poucas as evidências concretas sobre os seus efeitos no cérebro humano.

"Existem amplas evidências, agora, de nosso laboratório e de outros laboratórios mostrando que a radiação do espaço profundo afeta o sistema nervoso central. Portanto, precisamos estudar esse estressor, [e] ainda há muitas perguntas a serem respondidas", afirmou a pesquisadora Susanna Rosi, da Universidade da Califórnia, em entrevista para o site Space.

Entenda a pesquisa com roedores e GCR

Feito com roedores, experimentos do tipo são fundamentais para que, no futuro, a viagem para o Planeta Vermelho possa ocorrer com segurança, já que são uma alternativa para explorar os possíveis efeitos na saúde deste tipo radiação, mesmo que de forma limitada. "O modelo com roedores é a melhor aproximação que podemos usar", ressalta a pesquisadora Rosi sobre a impossibilidade de realizar testes diretos em humanos.

No estudo, os pesquisadores separaram as cobaias em dois grupos: um seria exposto à radiação cósmica galáctica (GCR) e o outro não passaria pela exposição, funcionando como uma amostra de controle. Cinco meses do pós-exposição aos rais cósmicos, os roedores foram observados durante várias semanas para ver como se comportavam.

Em um dos testes, os animais precisavam encontrar uma plataforma oculta na água usando dicas de navegação. Quando comparados com o grupo controle, os camundongos machos expostos à radiação apresentaram, em média, mais erros ao tentar encontrar a plataforma.

"Encontramos respostas sexodimórficas em camundongos expostos a partículas carregadas aceleradas para simular GCR (GCRsim)", explicam os autores no artigo. Curiosamente, apenas "os machos apresentaram aprendizagem espacial prejudicada, enquanto as fêmeas não". Independente desta diferença, os pesquisadores concluíram que a radiação deve afetar o aprendizado espacial, pelo menos dos roedores machos.

Vale explicar que, para os autores, "a aprendizagem espacial se refere à capacidade de um organismo de codificar informações sobre seu ambiente e de usar essas informações para navegar por ele. Como os astronautas cruzarão terreno desconhecido em uma missão a Marte, os déficits nesta modalidade cognitiva prejudicariam muito o sucesso da missão".

"Camundongos machos mostraram sistema imunológico inato ativado no cérebro, enquanto as fêmeas não. Acreditamos que essas diferenças de sexo se devam à forma como a microglia do sistema imunológico inato responde [em camundongos machos] ou não [em fêmeas] à radiação", comenta Rosi sobre algumas das diferenças identificadas e que, possivelmente, podem explicar as diferentes reações.

Mudanças comportamentais e cognitivas?

Por outro lado, os cientistas afirmam que não foram observados "déficits em outros paradigmas comportamentais (ansiedade e sociabilidade) ou cognitivos (memória social e memória de reconhecimento)". Outra questão foi de que, embora a radiação espacial seja o principal estressor para viagens ao espaço profundo, "existem fatores agravantes adicionais que podem afetar os astronautas, incluindo isolamento social, microgravidade, distância da Terra, ambiente hostil e padrões de sono alterados".

O lado bom da descoberta foi que os pesquisadores conseguiram identificar um biomarcador sanguíneo que poderia ser usado para prever quais roedores machos teriam maior risco de sofrer com os efeitos negativos da radiação. No entanto, mais estudos são necessários para compreender os desdobramentos da radiação nos humanos.

Para acessar o estudo completo sobre o efeito da radiação espacial nos roedores, publicado na revista Science Advances, clique aqui.

Fonte: Space.com e NASA