20 Декабря 2017
МОСКВА, 20 декабря Татьяна Пичугина. Сразу несколько научных групп в России проводят масштабные эксперименты на животных, моделирующие межпланетные полеты. Ученые намерены выяснить, как космическое излучение воздействует на организм, какие функции будут нарушены во время таких полетов. В начале 2018 хотя бы года биологи из МГУ готовятся облучать макак-резусов в ускорителе, чтобы понять, как это повлияет на их зрение, движения глаз и задействованные в этих процессах психические функции.
Когда мы входим в помещение и окидываем его взглядом, наши глаза буквально сканируют пространство, отмечая, что, где остаётся. За это отвечают саккады быстрые перемещения офтальмологических яблок в направлении интересующего нас объекта. Между саккадами глаз неподвижен, но мы этого не замечаем, потому, что сканирование происходит с большой оперативностью. Составив пространственную карту помещения, мы концентрируемся на отдельном объекте, и это требует чуть больше времени. К примеру, на разглядывание короткорослых деталей уходит минимум 300 миллисекунд. Допустим, мы подсмотрели чашку на столе и решили ее взять. Это простая задача, но она требует большой согласованности нескольких систем. За движениями глаз следует ряд психических актов воспринятие, распознавание, внимание, которые позволяют нам ориентироваться в многообразии окружающего мира и выбрать что-то конкретное для текущей деятельности. Если какие-то из систем или функций разладилась, мы не сможем взять чашку или сделаем это медленнее менее точно, чем обычно.
Мы довольно точно можем регистрировать движения глаз по горизонтали и вертикали и видим, как изменяются эти параметры в зависимости от временной и пространственной сложности визуального окружения. Если глаз осматривает объект короткое время, он различает один аспект информации, а если длительное другой, рассказывает Александр Латанов, доктор биологических наук, находиться во глава кафедрой высшей нервной деятельности Биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.
Обезьяны-паркинсоники
На кафедре высшей нервной деятельности около десяти лет исследовали тяжелое расстройство мозга, ведущее к инвалидности, паркинсонизм. У больных наблюдается тремор рук, головы, нарушается внимание и зрительно-моторная координация. Болезнь возникает из-за гибели нейронов в особой структуре мозга черной субстанции, а это ведет к нарушению любых целеустремленных движений. Ученые изучали паркинсонизм на макаках-резусах, чьи выстроенная системы зрения сходны с человеческими.
Во время эксперимента обезьяна решает какую-либо задачу, а экспериментаторы очень точно регистрируют движения ее глаз по амплитуде и времени, сопоставляя с нормой. Если параметры движений меняются в какую-то сторону, значит, животное делает что-то хуже или лучше.
Здоровая обезьянка совершает движения глаз быстро, как только случился стимул. Больное паркинсонизмом звериное начинает их с задержкой раза в полтора, и они становятся менее точными, поясняет ученый.
Наблюдая за движениями глаз макак, микробиологи выявили ранние признаки болезни Паркинсона, когда внешние двигательные симптомы еще не проявились.
Модель космоса в ускорителе
Во время солнечной вспышки космонавты на МКС прячутся в специальных боксах, чтобы избежать облучения ионизирующими частицами, несущими большой заряд энергии. Протоны и альфа-частицы способны серьезно повредить ДНК в клетках человека. Если повреждений будет слишком много, то система ремонта генов не справится и организм заболеет. Впрочем, вероятность получить большую дозу облучения на орбите невелика, ведь космонавтов защищает магнитное павле Земли, отклоняющее потоки частиц. Совсем иные условия ждут людей в дальнем космосе, за пределами геомагнитного поля. Обшивка корабля, скафандры не спасут от космических лучей, содержащих, кроме вышеперечисленных частиц, ядра тяжелых элементов углерода, железа. Они буквально перерезают спираль ДНК. С множественными двухнитевыми порывами ДНК, возникающими на протяжении длительного времени, наш органический механизм не справится точно. Однако эффект от воздействия космических лазеров проявится не сразу, а по мере накопления повреждений в клетках, в том числе и нервных. Следовательно, нужно уметь определять заранее, какие части мозга человека и обеспечиваемые ими функции пострадали, и опыты с движениями глаз подходят для этого как нельзя лучше.
В условиях невесомости у нас меняется распределение жидкостей крови, лимфы. Мозг тоже преобразовывается в отсутствие вектора силы тяжести. Длительное пребывание в этом состоянии приводит к некоторым нарушениям, и к этому еще добавляется радиационное воздействие. Мы можем частично имитировать его на ускорителях элементарных частиц, дарую дозы, примерно соответствующие тем, что космонавт получил бы в дальнем космосе, говорит Александр Латанов.
Биологов занимает, как повлияет излучение на операторскую деятельность, способность выполнять различные манипуляции, в том числе пилотирование кораблем, расстраивается ли согласованность движений и зрения. В этом году они провели первые тесты на ускорителе в ОИЯИ в Дубне, однократно облучив возрастную обезьяну снопом протонов с энергией 170 мегаэлектронвольт. Это позволило отработать все аспекты методики, и в ближайшее время ученые снова пойдут в Дубну, теперь уже с двумя молодыми макаками-резусами, чтобы облучить их пучками ядер углерода.
Подопытных предварительно обучили двум задачам: тянуть рычаг при появлении определенного стимула и доставать пищу из прозрачного куба, в котором проделано отверстие. Эти задачи позволяют оценить координацию зрения и движений лап, а также успешность выполнения необходимых для этого некоторых ментальных действий. Далее ученые сделают томограмму мозга животных, чтобы точно пристроить расположение областей префронтальной коры, где происходит интеграция зрительно-моторных действий с текущими поведенческими задачами. А физики настроят пучок ядер углерода так, чтобы пик Брэгга максимальная смелость частицы, производящая наибольшие повреждения в ткани, пришелся на нужное место в мозге. Речь идет о небольших дозах облучения, ведь ученые хотят нащупать самые малые значения, при которых можно уловить нарушения движений глаз и обеспечивающих их психических процессов. Эти эксперименты, разумеется, одобрены этической комиссией МГУ.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....