Космическая радиация оказалась полезной для мозга
До сих пор человечество не смогло создать эффективной защиты от ионизирующего излучения и поэтому космическая радиация, от которой Землю сохраняет плотная атмосфера и магнитосфера, является одной из главных проблем для длительных космических путешествий. Но по итогам лабораторных тестов на крысах учёные из России смогли разобраться в механизме положительного влияния космической радиации на ЦНС.
Грызунов подвергли комбинированному воздействию тяжёлых заряженных частиц и гамма-лучей, эквивалентному по составу и дозам 860-дневной межпланетной миссии (при этом полёт на Марс займёт 180 дней в одну сторону), а затем сравнили крыс из экспериментальной и контрольной групп. Каждая из групп была поделена на подгруппы молодых и зрелых особей.
Выяснилось, что сразу после облучения у грызунов растёт тревожность, но она постепенно проходит. Зато подвергшиеся воздействию радиации особи лучше проявили себя в тестах на ориентирование в пространстве. Исследователи связали это с разницей в концентрации глутамата и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) в мозге — эти вещества служат нейромедиаторами в ЦНС (глутамат — возбуждает, ГАМК — затормаживает).
«Наиболее интересным представляется раскрытие механизмов позитивных эффектов ионизирующего излучения на функции ЦНС, ведь они могут быть использованы для новых терапевтических подходов к лечению нейродегенеративных и психиатрических заболеваний, в частности, фармрезистентной формы клинической депрессии. Коллектив работает в этом направлении и скоро будут представлены данные об эффектах облучения тяжёлыми заряженными частицами на течение нейродегенеративного процесса, как, например, при болезни Альцгеймера и боковой амиотрофический склероз, — отметил ведущий автор исследования старший научный сотрудник лаборатории психофармакологии ФГБУ "НМИЦПН им. В. П. Сербского" Минздрава России Виктор Кохан. — Снижение уровня ГАМК вызывает так называемое растормаживание ЦНС, что сопровождается усилением двигательной активности, ситуативной тревоги и повышением производительности обучения в ряде когнитивных тестов,— поясняет Виктор Кохан. — Мы предполагаем, что повышение уровня фермента ГАМК-аминотрансферазы ответственно за этот эффект. В то же время изменение баланса глутамат/ГАМК является патофизиологическим звеном ряда нейродегенеративных и психиатрических заболеваний»
Учёные выяснили, что с течением времени баланс глутамат/ГАМК у облучённых животных восстанавливается за счёт снижения уровня глутамата, а не за счёт нормализации уровня ГАМК.
«Таким образом, с одной стороны, мы не выявили серьезных нарушений в функционировании глутаматэргической и ГАМК-эргической систем, но с другой стороны ионизирующее излучение всё же вызывает глубокое ремоделирование нервной ткани. Так уж сложилось, что функционально это сказывается положительно на ЦНС», — отметил Виктор Кохан.
Эффекты и гипотетические механизмы их возникновения группа исследователей, в которую входили сотрудники ФГБУ «НМИЦПН им. В. П. Сербского» Минздрава России, Объединённого института ядерных исследований (Дубна) и МГУ имени М.В. Ломоносова, описали в научной работе, которую опубликовали в авторитетном журнале Neuroscience.
