在美国航天局的资助下，美国加利福尼亚大学欧文分校查尔斯·利莫利团队研究了宇宙辐射对人类大脑的影响。

　　研究人员在美国航天局太空辐射实验室使一批老鼠接受了高能带电粒子辐射。研究人员使用了完全电离的氧和钛离子，这与宇航员在长期太空旅行中受到的宇宙辐射情景很相似。

　　半年后，研究人员在这些老鼠中仍能发现明显的大脑炎症及神经元损伤。有关成像显示，老鼠神经元上的树突棘减少，这扰乱了神经元之间的信号传输，导致大脑神经网络功能受损，这种程度的损伤会导致人类在学习记忆测试中表现糟糕。利莫利说，类似认知障碍在接受高剂量放射性治疗的脑癌患者中很常见。

　　研究还发现，宇宙辐射可能影响“恐惧消退”反应，导致宇航员在火星之旅中容易焦虑。恐惧消退是指大脑抑制此前经历的不悦感受，比如曾差点淹死的人有这种反应后就不会怕水。

　　“这对需要往返火星两三年的宇航员来说不是好消息，”利莫利说，“太空环境对宇航员有着特别的伤害，能造成一系列潜在的神经系统并发症，如各种表现不佳、记忆衰退、焦虑、抑郁与决策能力变差等。这些问题会发生在现实的太空旅行过程中，并在旅程结束后还能持续很久，许多不利结果可能持续终生。”

　　研究人员正在寻找宇宙辐射的有关解决方案，比如，飞船在休息或睡觉区域可以加强防护，当然这无法让宇航员完全避免伤害。利莫利团队还在研究预防性方案，比如通过服药减少宇宙辐射的伤害。

　　美国西南研究院的研究人员于2013年报告说，在现有技术水平下往返火星一次，即便在有飞船和防护服等屏蔽辐射的环境下，人体所受的辐射水平相当于每五六天接受一次全身CT扫描，远超正常水平。