Science新聞：去火星你的大腦會發生什么

　　NASA打算在2030年將第一批宇航員送到火星，這些宇航員將會好幾年暴露在宇宙射線之下。科學家們日前發現，宇宙射線的高能粒子會改變神經元形態，影響宇航員的記憶和其他認知能力。Science網站特別刊文對此進行了介紹。

　　宇宙射線一直是困擾星際旅行的大問題，NASA（和一些科幻小說家）花了大量的時間探索相應的保護措施，比如說用緩沖液環繞宇宙飛船。不過迄今為止，人們并不清楚宇宙射線的具體危害。

　　人們很難直接在宇航員身上研究宇宙射線的影響（比如在國際空間站上生活），因為影響認知能力的變數很多，包括太空生活帶來的壓力。此外，也很難控制照射宇航員的宇宙射線水平，無法進行嚴謹的實驗，紐約醫學院的細胞生物學家Patric Stanton說。

　　加州大學的研究人員用NASA 空間輻射實驗室的粒子加速器對雄性小鼠進行了研究，模擬火星之旅中穿過宇宙飛船的宇宙輻射。這項研究發表在五月一日的Science Advances雜志上，文章的通訊作者是加州大學的分子生物學家Charles Limoli。

　　研究人員讓小鼠休息六周，然后對其進行一系列認知測試，比如要求小鼠區分熟悉和陌生的物體。與對照組相比，經過輻射的小鼠認知能力嚴重受損，Limoli說。舉例來說，對照組小鼠花更多的時間在籠子里新出現的物體周圍嗅探，說明它們能夠對新事物做出正常的反應。而經過輻射的小鼠在新物體和舊物體周圍花了同樣的時間，說明它們學習和記憶新環境信息的能力受損。

　　進一步研究顯示，小鼠經過輻射之后神經元結構發生了改變。前額葉皮層是與執行能力和高水平認知能力（包括推理、短期記憶、解決問題等）有關的大腦區域。在經過輻射的小鼠中，前額葉皮層的神經元分支（樹突）減少了30%-40%，樹突負責接收其他細胞傳來的電信號。

　　Stanton指出，除輻射以外的其他因素也能快速改變神經元的結構。剝奪小鼠的玩具或者其他環境刺激，都能引起樹突和樹突棘萎縮。幸運的是，當環境條件改變的時候，這些結構是可以恢復的。換句話說，人們可以通過藥物和認知訓練來抵消宇宙輻射帶來的負面影響。

　　還需要進一步研究來確定小鼠的神經元結構改變和行為缺陷是否持久，Stanton說。不過Limoli認為這一發現并不會成為火星之旅的絆腳石，“只是NASA需要考慮到這個問題。”