Среда, 03 Март 2021

Полет к Марсу: зачем облучать обезьян в ускорителе



Полет к Марсу: зачем облучать обезьян в ускорителе

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


Место события на карте мира:










комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через соц. сервисы



Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

«Полная изоляция и психологическое давление». Как устроена ИК-2, куда этапировали Навального




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

[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 и ...

[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. Обычные ...

[23 Мая 2020, 21:30] Александр Семёнов Диагноз никто не подтвердил, кроме знатоков из СМИ. ...

[17 Апреля 2020, 12:09] mkozhin91 Ура! Ждем поскорее тесты, проверяемся и выходим уже с этого карантина ...

[30 Сентября 2018, 15:16] Alexander Санация идет по плану. Интересно, кто станет новым владельцем? ...

[5 Сентября 2018, 20:43] Larisa "С жалобами на подземные толчки". Забавно)) ...

[27 Мая 2018, 04:50] Irina Ошибка: До 2014 года только в Паттайе, по данным таиландских властей, бредили более 60 тысяч россиян. ...

Новости шоу-бизнеса

Опубликован трейлер аниме-сериала "Dota: Кровь дракона" по мотивам Dota 2

Опубликован трейлер аниме-сериала "Dota: Кровь дракона" по мотивам Dota 2

МОСКВА, 3 марта —. На YouTube-канале стриминговой платформы Netflix разместили автоприцеп аниме-сериала Dota: Кровь дракона, созданного по мотивам видеоигры Dota 2. В шоу действие раскатается в вымышленном мире вокруг рыцаря-дракона Дэвиона. Ему предстоит оборонить свою вселенную от разрушения. Ради этого он отправляется … Прочитать