화성 우주여행은 뇌에 심각한 손상을 줄 수 있다

말장난 같지만 우주선(spaceship, 宇宙船)을 타고 가면 우주선(cosmic rays, 宇宙線)에 노출되어 신체가 손상을 입을 수 있다는 우려가 있어 왔습니다. 앞은 비행하는 선체를 의미하고, 뒤는 전자파로 방사선을 의미합니다. 그만큼 지구를 벗어나면 방사선 피폭을 받을 가능성이 있습니다. 이번에 UC어바인의 연구원들은 인간이 우주에서 장기 체류를 할 때의 영향을 조사하여 논문으로 발표하였습니다. 우주선에 노출되면 뇌는 심각한 손상을 입을 가능성이 있다고 합니다.

학술지 'Science Advances'에 발표된 최근 연구에 따르면, 장기간의 우주여행을 하는 우주 비행사는 우주선 입자를 맞게되어 중추신경계에 심각하고 영구적인 손상을 입는다고 합니다. 인지 능력에 악영향을 줄 수 있는 것입니다.

화성과 같이 먼 거리를 갈려는 사람에게는 좋은 소식이 아닙니다. 방사선은 임무 중에 뇌의 기능 저하, 기억력 결핍, 집중력의 저하와 같은 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 수행하는 임무에도 악영향을 미치고, 비행사들의 미래 건강과 생활에도 좋지 못한 결과를 가져옵니다.

화성 우주여행과 뇌 손상

이번 연구는 설치류를 대상으로 실행하였습니다. 실험쥐들은 NASA의 우주방사선 연구소와 브룩헤븐 국립연구소에서 이온화된 산소와 티타늄을 조사받은 후에 UC어바인에서 분석되었습니다.

실험결과에 의하면, 방사선 피폭은 동물 뇌에 염증을 일으켰습니다. 따라서 뉴런 간의 신호 전달 메커니즘에 손상을 주었음을 발견하였습니다. 뇌 영상 분석에 의하면, 방사선 조사는 뉴런을 전달하는 수지상 돌기의 구조를 변화시켰고, 시냅스 즉 신경세포 간의 접속을 변질시켰습니다. 이를 통해 뇌의 커뮤니케이션 시스템을 파괴하였음을 알 수 있었습니다.

또한 실험쥐가 학습과 기억에 관련된 활동에서 능력이 저하되었음을 관찰할 수 있었습니다. 뇌암에 걸려서 방사선 치료를 많이 받은 환자에게서 보는 것과 비슷한 기능장애입니다. 방사선에 피폭된 후, 뇌에 최초의 장애가 발생할 때까지 경과한 시간은 수개월이었습니다. 그러므로 미래에 있을 화성 여행에서도 같은 기능장애가 나타날 가능성은 충분히 있습니다.

우주선 피복 영향성

다행히 우주정거장에 탑승하고 있는 비행사들은 아무런 문제가 없습니다. 왜냐하면 주행하는 궤도가 고도 약400km에 있기에  아직 지구 자기장에 의해서 보호받고 있기 때문입니다.

향후에는 방사선 조사에 의한 위협을 감소시킬 연구가 진행될 예정입니다. 가장 현실적인 해결책은 우주선에 현재보다 더 엄격한 방호벽을 갖도록 설계하는 것입니다. 또한 신경전달 물질을 방사선으로부터 예방적으로 보호하는 약물요법도 검토하고 있습니다.