鉄-56粒子放射への曝露によって誘発される空間学習と記憶障害

ラットを高エネルギーと電荷（HZE）の粒子にさらすと、モーターパフォーマンスやアンフェタミン誘発条件付け味の回避など、このシステムによって媒介されるドーパミン作動システムと行動の機能が破壊されることが以前に示されています。これらの不利な行動および神経の効果は、高齢の動物で見られるものと類似しています。認知が年齢とともに低下するため、空間的学習と記憶は、放射線曝露の認知行動的結果をテストするために、1 GEV/Nucleon高エネルギー（56）Fe粒子の1.5 Gy（56）の1.5 Gyの全身照射の1か月後のモリス水迷路で評価されました。。照射されたラットは、特にプラットフォームが反対側の象限に移動された反転日に、隠されたプラットフォームを見つけるためのレイテンシの増加に見られるように、対照群と比較して認知障害を示しました。また、照射されたグループは、プローブトライアル中に非宇宙戦略を使用しました（プラットフォームなしで泳ぐ）。つまり、プラットフォームの象限で費やされる時間が少なく、以前のプラットフォームの場所で費やされる時間が少なく、以前のプラットフォームの場所への遅延が長くなりました。これらの発見は、高齢のラットで見られるものと類似しており、活性酸素種の放出の増加が放射線および年齢に関連する認知障害の誘導に関与する可能性があることを示唆しています。これらの行動の減少も人間で発生する場合、宇宙飛行士が磁気圏を超えて長期的な宇宙旅行中に重要なタスクを実行する能力を損なう可能性があります。

It has previously been shown that exposing rats to particles of high energy and charge (HZE) disrupts the functioning of the dopaminergic system and behaviors mediated by this system, such as motor performance and an amphetamine-induced conditioned taste aversion; these adverse behavioral and neuronal effects are similar to those seen in aged animals. Because cognition declines with age, spatial learning and memory were assessed in the Morris water maze 1 month after whole-body irradiation with 1.5 Gy of 1 GeV/nucleon high-energy (56)Fe particles, to test the cognitive behavioral consequences of radiation exposure. Irradiated rats demonstrated cognitive impairment compared to the control group as seen in their increased latencies to find the hidden platform, particularly on the reversal day when the platform was moved to the opposite quadrant. Also, the irradiated group used nonspatial strategies during the probe trials (swim with no platform), i.e. less time spent in the platform quadrant, fewer crossings of and less time spent in the previous platform location, and longer latencies to the previous platform location. These findings are similar to those seen in aged rats, suggesting that an increased release of reactive oxygen species may be responsible for the induction of radiation- and age-related cognitive deficits. If these decrements in behavior also occur in humans, they may impair the ability of astronauts to perform critical tasks during long-term space travel beyond the magnetosphere.