Das Verhalten von Nervenzellen in der Schwerelosigkeit



Die Schwerkraft hat auf viele physikalische und biologische Prozesse einen erheblichen Einfluss. Zellen und die darin ablaufenden Reaktionen bilden dabei keine Ausnahme. Bisherige Experimente mit Wirbeltieren zeigten zum Beispiel, dass die Leitungsgeschwindigkeit von Nervenbahnen in der Schwerelosigkeit abnimmt und in erhöhter Schwerkraft zunimmt. Veränderungen wie diese sind bekannt. Aber welche Vorgänge dabei genau in den einzelnen Zellen ablaufen, ist weitgehend ungeklärt. Die Reaktionen von Nervenzellen sind insbesondere auch hinsichtlich kommender bemannter Weltraummissionen von großem Interesse.


Jede Nervenzelle ist mit verschiedenen Ionenkanälen ausgestattet. Diese Kanäle sind porenartige Eiweißbausteine in der Zellmembran. Sie dienen dem Austausch von Stoffen zwischen den Zellen, wie etwa Kalium oder Kalzium.  Auf diese Weise werden auch Signale und Informationen zwischen Nervenzellen weitergeleitet.

Das Parabelflugexperiment dient der Charakterisierung einer dieser Ionenkanalfamilien. Mit Hilfe elektrischer Messungen und pharmakologischer Substanzen werden die Reaktionen von Natriumkanälen auf die unterschiedlichen Beschleunigungsphasen des Parabelflugprofils mit normaler und doppelter Schwerkraft sowie Schwerelosigkeit analysiert.

Von dem Experiment erhoffen sich die Wissenschaftler langfristig Ergebnisse, die dabei helfen, die körperliche und geistige Leistungsfähigkeit von Astronauten sowie deren Reaktionsvermögen besser einschätzen zu können. Dies ist insbesondere in Hinblick auf Krisensituationen wichtig. In Zukunft könnten dann schon in der Planungsphase Arbeitsabläufe und Sicherheitsmaßnahmen der veränderten Situation der Astronauten im Weltraum angepasst werden.


Kontakt
Prof. Dr. Wolfgang Hanke
Universität Hohenheim
, Institut für Physiologie
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E-Mail: hanke@uni-hohenheim.de
Dr. Florian Kohn
Universität Hohenheim
, Institut für Physiologie
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E-Mail: Florian.P.M.Kohn@uni-hohenheim.de
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