Zebrafish: η χειμερία νάρκη-αντίβαρο στην ψυχολογική βαρύτητα του διαστήματος

zebrafish
πηγή εικόνας: NASA / Johnson Space Center / Pat Rawlings, SAIC

Ένα μικρό βήμα για τον άνθρωπο, ένα μεγάλο άλμα για την ανθρωπότητα

Με ορίζοντα 15ετιας και το κοντέρ της απόστασης Γης και Άρη να κυμαίνεται από τα 35 έως τα 249 εκατομμύρια μίλια λόγω της ελλειπτικής τροχιάς τους, η NASA μισό και πλέον αιώνα μετά το πρώτο μικρό βήμα του ανθρώπου στο φεγγάρι, καταστρώνει επί χάρτου ένα πρωτοποριακό, υπερπλανητικό ανθρώπινο άλμα εις.. βάθος διαστήματος με προορισμό τον επιστημονικά δυσπρόσιτο «ερυθρό πλανήτη» Άρη και την ασφαλή «προσεδάφιση» του ανθρώπου σε αυτόν.

Κατόπιν μιας συρροής αποστολής μη επανδρωμένων ρομπότ στην διαστημική γειτονιά και συγκεκριμένα στον πλανήτη Άρη συμπεριλαμβανομένου του Rever Perseverance της NASA φέτος αλλά και του Zhurong της Κίνας, τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα κινούνται στον δακτύλιο ενός 100ετους σχεδίου υπερπλανητικού αποικισμού, η Κίνα προσκαλεί τους επίδοξους διαστημανθρώπους σε μια πρόγευση του πλανήτη Άρη επι γης με την επίσκεψη στο αντίγραφό του, την έρημο του Γκόμπι-σταθμό στην πυξίδα του Βρετανού εξερευνητή Μάρκο Πόλο αλλά και ο οξύνους δισεκατομμυριούχος Elon Musk που σχεδιάζει τα πρώτα δειλά ανθρώπινα ίχνη στον «γήινο πλανήτη» Άρη.

Ο αποικισμός του Άρη

Τα «επιστημονικά ναύλα» ενός φερέλπιδος διαστημικού απόπλου σε έναν πλανήτη που βρίθει αποδεικτικών στοιχείων ύπαρξης έμβιων όντων στην «εύπορη» επιφάνειά του πιστώνονται στις εναγώνιες προσπάθειες των επιστημόνων να αποσοβήσουν τους «κινδύνους» της απόβασης σε αυτόν μακριά από την σεληνιακή εξερεύνηση όπου «υπάρχει πάντα η προοπτική διάσωσης ή παροχής ή προμήθειας από τη Γη ή από έναν ενδιάμεσο διαστημικό σταθμό» σύμφωνα με την Alice Gorman, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο Flinders στην Αδελαΐδα. «Αυτό δεν ισχύει στον Άρη». Η έλλειψη βαρύτητας που αποδυναμώνει τα οστά με ορατή την επικινδυνότητα οστεοπόρωσης σε συνδυασμό με τη διαρκή έκθεση σε μια εκτενή «βροχή σωματιδίων» μεγαλύτερη από την αντίστοιχη στη σελήνη, μια «παρέλαση» δηλαδή πρωτονίων και πυρήνων ατόμων που κινούνται σε υψηλές ταχύτητες καθώς εισβάλλουν στο ηλιακό σύστημα, διαπερνούν το ανθρώπινο σώμα και εγείρουν την καταστροφή μορίων.

Οι πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις έχουν καταστήσει τα διαστημικά ταξίδια πιο προσβάσιμα, ωστόσο, τα μακροπρόθεσμα διαστημικά ταξίδια είναι απίστευτα επιζήμια για την ανθρώπινη υγεία.

Μελέτη ερευνητών του University of California στο Άιρβιν που διεξήχθη στο πλαίσιο ενός Εργαστηρίου Διαστημικής Ακτινοβολίας της NASA στην Νέα Υόρκη, υπό την επιστημονική εποπτεία του ογκολόγου Charles Limoli, παραβίασε το κουτί της πανδώρας ενός ατέρμονου προβληματισμού για τις βλάβες που πυροδοτούν οι κοσμικές ακτίνες. Ο βομβαρδισμός των πειραματόζωων-τρωκτικών με πυρήνες οξυγόνου και τιτανίου-συστατικά των κοσμικών ακτινών-μετουσιώθηκε έξι μήνες μετά την έκθεση σε φλεγμονή του εγκεφάλου και ακολουθία βλαβών που υπέστησαν οι δενδρίτες και οι νευράξονες των νευρικών κυττάρων με παρακώλυση της μεταξύ τους επικοινωνίας. Η δριμεία έκπτωση του γνωστικού αποθετηρίου μάθησης και μνήμης μέσα από αλλεπάλληλα τεστ στα τρωκτικά προστέθηκε στο μακραίωνο κατάλογο των «ανεπιθύμητων παρενεργειών» από τη συστηματική έκθεση σε κοσμική ακτινοβολία κατά τη διάρκεια μιας επανδρωμένης αποστολής στο διάστημα.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΑ

Η δυσχέρεια στη λήψη αποφάσεων, τα δυσθεώρητα υψίπεδα του άγχους, το ελλοχεύον εμπόδιο της κατάθλιψης, η πιθανότητα άνοιας συναρτήσει των «παθογενειών» της έλλειψης βαρύτητας, όπως η ατροφία των μυών,  αλλά και η απώλεια οστικής μάζας φαντάζουν ως τα βαρίδια που διατηρούν προσαραγμένη στη Γη τη διαστημική κάψουλα των πλανητο-διφών.

Απομόνωση: η ψυχολογική… βαρύτητα του διαστήματος

zebrafish

Πηγή εικόνας: Scott Kelly/NASA

Στο ισοζύγιο της χαρτογράφησης μιας «υπερπτήσης» με βάση τις συντεταγμένες του κόκκινου πλανήτη προστίθενται και τα βαρομετρικά χαμηλά της απομόνωσης που «για πολλούς είναι μια πρόκληση», όπως ισχυρίζεται ο αστροναύτης, πρώην καπετάνιος των ΗΠΑ και βετεράνος τεσσάρων διαστημικών πτήσεων, Scott Kelly που κλήθηκε να μοιραστεί τον Διεθνή Διαστημικό σταθμό με τους Ρώσους συναδέλφους του, Gennady Padalka και τον Mikhail “Misha” Kornienko για χρονικό εύρος ενός έτους, από το 2015 έως το 2016, 229 μίλια πάνω από την Γη. «Η απομόνωση είναι βέβαια δύσκολη, αλλά όχι ακατόρθωτη. Δεν ξέρω αν έχει να κάνει με την εξωστρέφεια ή την εσωστρέφεια καθενός, αλλά σίγουρα πρέπει να μπορείς να απολαμβάνεις την παρέα του εαυτού σου».

Η πολυκύμαντη εναλλαγή περιόδων ανάπαυλας και ψυχολογικής φρενίτιδας προκαλεί συνεχείς συναισθηματικές αναταράξεις στους κόλπους του πληρώματος και η ανάγκη προσαρμογής του σώματος σε νέες συνθήκες μικροβαρύτητας επισύρει μακρές περιόδους διαπροσωπικού στρες. Η ροπή του πληρώματος προς “στραγγαλισμό” κάθε επικοινωνίας και το φιλτράρισμα όσων κοινωνούν στο εξωτερικό προσωπικό συνέτειναν σε ένα ιδιότυπο “ψυχολογικό κλείσιμο” σύμφωνα με εκτεταμένες μελέτες του Vadim Gushin και των συναδέλφων του, μια διαδικασία αυτονομίας, όπου τα μέλη του πληρώματος κατά μονάδες ασκήθηκαν στην εγωκεντρικότητα, λογίζοντας ορισμένους εξωτερικούς ως αντιπάλους.

«Στο ISS, ένα πράγμα που έχουμε μάθει είναι να βεβαιωθούμε ότι κάθε μέλος του πληρώματος έχει τον προσωπικό του χώρο τον οποίο μπορεί να διακοσμήσει με οικογενειακές φωτογραφίες και να βρεθεί μόνο του όταν το θελήσει»-Δρ. Grunsfeld

Ο αυξητικός μέσος αμφίδρομος χρόνος επικοινωνίας άλλωστε με τη Γη από τα 25 λεπτά στον Άρη εκτοξεύεται στα 500 λεπτά στον Ποσειδώνα εξασθενώντας οποιαδήποτε συνδρομή ή απόκριση από το έδαφος σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης με την προσθήκη επιπλέον στρεσογόνων παραμέτρων σε πολύμηνα διαπλανητικά ταξίδια πέρα από τα νοητά διαστημικά σύνορα. Στο περιθώριο της εκπόνησης δύο διεθνούς κλίμακας μελετών σε ένα σώμα συνολικά 30 αστροναυτών και κοσμοναυτών και 186 Αμερικανών και Ρώσων υπαλλήλων για τον έλεγχο της αποστολής εν μέσω ταξιδιών στον διαστημικό σταθμό Mir και στους Διεθνείς Διαστημικούς Σταθμούς, ανιχνεύθηκαν σημαντικά προμηνύματα της μετατόπισης των αρνητικών συναισθημάτων προς τον κόσμο έξωθεν της αποστολής.

«Η απομόνωση είναι να είσαι μόνος σε έναν περιορισμένο χώρο και αυτό το συναίσθημα επιδεινώνεται με την πάροδο του χρόνου», σημειώνει ο  διευθυντής του προγράμματος ανθρώπινης έρευνας της NASA (HRP), Bill Paloski.

«Όσο πιο πολύ ένα άτομο μένει σε ένα τέτοιο περιβάλλον τόσο περισσότερα προβλήματα προκύπτουν»

zebrafish

Πηγή εικόνας: bbc.com

Μελέτη που φιλοξενήθηκε στο περιοδικό Forntiers of Psychology προχώρησε στην καταγραφή του αλληλεπιδραστικού δεσμού της μικροβαρύτητας και των μεταβολών στο νευρικό, καρδιαγγειακό και μυοσκελετικό σύστημα του ανθρώπου με αρνητικές επιδράσεις στην φυσιολογική ανατομία του εγκεφάλου. Όταν το κεφάλι μας βρίσκεται σε όρθια θέση, κάποιο λίθοι στο αυτί-οι αιθουσαίοι ωτόλιθοι εντοπίζονται σε αρμονική ισορροπία μέσα σε παχύρευστο υγρό. Εντούτοις  κατά την μετατόπιση του κεφαλιού, η βαρύτητα τείνει να μετατοπίσει το υγρό αποστέλλοντας μήνυμα στον εγκέφαλο ότι το κεφάλι μετακινήθηκε. Σε συνθήκες διαστήματος αναστέλλεται η αρμονική λειτουργία αυτής της διαδικασίας.

Τα διαστημικά γονίδια των διδύμων

Η πολύμηνη-πρωτοποριακή «μετοίκηση» στη Σελήνη του Scott Kelly συνολικής διάρκειας 340 ημερών που αναδείχθηκε σε σημαίνοντα σταθμό στον ανθρώπινο αποικισμό του διαστήματος, πυροδότησε μια σειρά από απρόσμενες γενετικές αλλαγές που συνέβαλλαν σε μια άρδην διαφοροποίησή του από τον ομοζυγωτικό δίδυμο αδερφό του. Τα δύο αδέρφια τέθηκαν υπό τον φακό της NASA που εξόρυξε καινότροπα πορίσματα εκ της ενδελεχούς μελέτης στις αλλαγές του DNA, τα λεγόμενα «διαστημικά γονίδια» που αποδίδονται στις πιέσεις που ασκούνται από το διαστημικό ταξίδι.

«Μπορούν όλοι να επανέλθουν στο φυσιολογικό μετά από ένα ή δύο χρόνια, ή πέντε χρόνια. Απλά δεν ξέρουμε», δήλωσε ο Christopher Mason της Weill Cornell Medicine, συγγραφέας μιας μελέτης για το δίκτυο των γενετικών τροποποιήσεων. Η επιμήκυνση των τελομερών του Scott μεσούσης της διαπλανητικής αποστολής σε συνδυασμό με την άμεση αποκατάστασή τους μετά από 48 ώρες από την παλιννόστηση στη Γη πιθανότατα να αποδίδεται στην ακτινοβολία αλλά και στη θερμιδικά «αποστερημένη» διατροφή.

Τα πορίσματα επιπλέον νεόκοπης μελέτης της NASA που φιλοξενήθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Scientific Reports, συνέτεινε στην προειδοποίηση για πενταπλασιασμό του κινδύνου θανάτου από καρδιοπάθεια στους αστροναύτες των αποστολών Apollo στη Σελήνη. Η προσφιλής στην πανίδα κατάσταση της αδρανοποίησης, εν είδη χειμερία νάρκης ενδέχεται να επιφέρει ραδιοπροαστατευτικές συνέπειες και να γεμίσει το «ρεζερβουάρ» του διαστημόπλοιου για τον Άρη με σκοπό την ασφαλή και ψυχολογικά «αναίμακτη» προσάραξη στον κόκκινο πλανήτη. Ως εκ τούτου μια ομάδα ερευνητών του πανεπιστημίου Queen’s επιδόθηκαν σε έναν μαραθώνιο εξέτασης των τροπικών ψαριών γλυκού νερού zebrafish τα οποία έλυσαν ως φαίνεται τον γόρδιο δεσμό της απόβασης των ανθρώπων στον Άρη, καθώς οι συνήθειες αδρανοποίησής τους μας αποκαλύπτουν έναν νέο τρόπο θωράκισης έναντι της επιζήμιας κοσμικής ακτινοβολίας.

Η ψυχολογική έρευνα σε τροχιά διαστήματος

Η φυσιολογική αυτή διαδικασία περιορισμένης μεταβολικής δραστηριότητας, ευρέως γνωστή ως “torpor” που προστατεύει πληθώρα ειδών από ακραίες συνθήκες, όπως έλλειψη τροφίμων και χαμηλές θερμοκρασίες, κατά την μελέτη που δημοσιεύτηκε στο ακαδημαϊκό περιοδικό Cells, μπορεί να υψώσει μια ασπίδα απέναντι στις σκληρές συνθήκες του διαστημικού απόπλου συμπεριλαμβανομένης της έκθεσης στην ακτινοβολία, της πρόωρης γήρανσης και των αγγειακών καταστάσεων. Η ικανότητα αναπαραγωγής της μεταβολικής αυτής αδρανοποίησης των zebrafish με την χαλύβδωση των ανθρώπων μπορεί να εισφέρει στη γέννηση ενός νέου «διαστημικού είδους» ανθρώπων που θα αδρανοποιούσαν τους δείκτες ψυχολογικού στρες με τη συνακόλουθη μειωμένη λειτουργία του εγκεφάλου.

Τα “ζεβράκια” της εξέλιξης

zebrafish

Πηγή εικόνας:  AFP

Ο αγαπημένος ένοικος των κατόχων ενυδρείων, Danio rerio ή ψαράκι ζέβρα με μέγεθος μόλις πέντε εκατοστών κατέχει κατά 70% κοινό γενετικό κώδικα με τον αντίστοιχο των ανθρώπων, συνδράμοντας στο επιστημονικό ξεκλείδωμα του ρόλου των 20000 και πλέον γονιδίων. Μια δεκαετής μελέτη του 2019 δημοσιευθείσα στο περιοδικό Nature προχώρησε στην ανακάλυψη ενός κοινού προτύπου ύπνου στον μικρό εγκέφαλο των zebrafish που προσιδιάζει στην εγκεφαλική κατάσταση των ανθρώπων που κοιμούνται.

“Αν οι άνθρωποι μπορούσαν να αναπαράγουν ένα παρόμοιο μοντέλο αδρανοποίησης που έχουμε παρατηρήσει στο zebrafish, θα μπορούσε να αυξήσει τις πιθανότητές μας να κάνουμε τους ανθρώπους ένα είδος διαστημικών ειδών», δήλωσε ο Gary Hardiman, ερευνητής από το Institute for Global Food Security(IGFS) στο Queen’s. «Για παράδειγμα, η αδρανοποίηση θα οδηγούσε σε μειωμένη λειτουργία του εγκεφάλου που θα μείωνε το ψυχολογικό άγχος», σημείωσε ο Hardiman.

«Η αλλαγή στο μεταβολισμό τους θα σταματούσε την ανάγκη τροφής, οξυγόνου ή νερού και υπάρχει πιθανότητα να προστατεύσει τους μυς τους από σπατάλη λόγω των επιπτώσεων που προκαλούνται από την ακτινοβολία και τη μικροβαρύτητα».

Σε ένα πρωταρχικό στάδιο η συντεχνία των επιστημόνων εξέθεσε τις ορδές των zebrafish σε συνθήκες κοσμικής ακτινοβολίας εφάμιλλες με τις αντίστοιχες που θα βίωνε το πλήρωμα κατά το μακραίωνο ταξίδι προς τον Άρη,  με τον εντοπισμό υπογραφών οξειδωτικού στρες, ιχνών ορμονικού στρες που ενεργοποιήθηκαν από τις κοσμικές ακτίνες καθώς και ανακοπή του κυτταρικού κύκλου εντός των zebrafish.

Εν συνεχεία με την πρόκληση τεχνητής νάρκης σε μια έτερη ομάδα ψαριών που έλαβαν κοινές δόσεις ακτινοβολίας, οι καρποί της επιστημονικής σποράς πρόκριναν μια δραστική επιβραδυντική τάση στον ρυθμό μεταβολισμού των ψαριών και ένα ραδιοπραστατευτικό τείχος μέσα από τη διαδικασία του λήθαργου.  Τα πρωτοφανή επιστημονικά διαπιστευτήρια ρίχνονται στο κατόπι των δύσθυμων παρενεργειών μιας πολύμηνης παραμονής σε άξονα υπερπλανητικού ταξιδιού, αναδιαμορφώνοντας ad profundis τις συνθήκες της διαστημικής εμπειρίας ως ένα αντίβαρο στις ψυχολογικές ζημιές και τους πρόσκαιρους γενετικούς εκφυλισμούς. Ίσως η «διαστημική νάρκη» να εκκινήσει την δημιουργία ενός νέου είδους διαστημοπόρου ανθρώπου που θα αποδεσμευτεί πλήρως από τη ψυχολογική βαρύτητα ενός πολύμηνου ταξιδιού στο άγνωστο.

Πηγές:

«Χειμερία νάρκη» για αστροναύτες με τη βοήθεια τροπικού ψαριού, ανακτήθηκε από www.naftemporiki.gr, τελευταία πρόσβαση στις 21.06.2021

«Θα το έκανα ξανά»: Ο αστροναύτης Σκοτ Κέλι μοιράζεται μαζί μας την εμπειρία ενός χρόνου στο διάστημα, ανακτήθηκε από www.eleutherostypos.gr, τελευταία πρόσβαση στις 21.06.2021

Το ψάρι-ζέβρα μπορεί(;) να μας οδηγήσει στον Άρη, ανακτήθηκε από www.ecozen.gr, τελευταία πρόσβαση στις 21.06.2021

Η κοσμική ακτινοβολία προκαλεί βλάβες στον εγκέφαλο και άνοια, ανακτήθηκε από www.healthyliving.gr, τελευταία πρόσβαση στις 21.06.2021

Astronauts on Mars missions could suffer cognitive and emotional problems – new research, ανακτήθηκε  α;πόwww.theconversation.com, τελευταία πρόσβαση στις 21.06.21

.Manned missions to Mars have taken a step closer thanks to hibernating zebrafish, ανακτήθηκε από www.euronews.com, τελευταία πρόσβαση στις 21.06.2021

Zebrafish Hibernation Can Shield Humans While on Spaceflight, Can You Use This to Mars?, ανακτήθηκε από www.sciencetimes.com, τελευταία πρόσβαση στις 21.06.2021

 

 

 


Λίγα λόγια για τον συντάκτη

Χρύσα Μπάτου

"Το γράψιμο δεν είναι τίποτε άλλο από ένα κατευθυνόμενο όνειρο." - Χόρχε Λουίς Μπόρχες "Ονειροπόλα" δυναμική, πειθαρχημένα απρόβλεπτη, ζωηρά εκκεντρική. Ή αλλιώς ο 24χρονος εαυτός μου που πασχίζει να σκαρώσει πάνω σε τσαλακωμένα αποκόμματα ξεχασμένους στίχους. Γεννημένη στη Θεσσαλονίκη, απόφοιτος της Κλασικής Φιλολογίας του Α.Π.Θ., με διακαή πόθο τη δημοσιογραφία και υποτροφία σε ιδιωτική σχολή δημοσιογραφίας. Εθισμένη στη συγγραφή, τη σοκολάτα, τη μόδα, την υποκριτική, τις φωτογραφίες, το ποδόσφαιρο και.. πάντα σ' ένα ποτήρι κόκκινο κρασί. Κυνηγημένη από μία ανάγκη να αποτυπώσει στο χαρτί ιδέες, ιδέες και αισθήσεις που γίνονται λέξεις, παύλες και τελείες.

Εβδομαδιαία ενημέρωση απο το maxmag στο email σου

Η ενημέρωση σου, για όλα τα θέματα, επί παντός επιστητού, είναι προτεραιότητα για μας στο MAXMAG. Αυτός είναι κ ο λόγος, για τον οποίο κάθε εβδομάδα οι συντάκτες μας θα επιλέγουν τα 15 σημαντικότερα άρθρα, από όλες τις στήλες του περιοδικού και θα φροντίζουμε να τα λαμβάνεις απευθείας στο email σου. Όλες οι σημαντικές ειδήσεις θα σε περιμένουν να τις ανοίξεις. Το μόνο που χρειάζεται να κάνεις είναι μια εγγραφή στο Newsletter μας. Τι περιμένεις λοιπόν;