Die elektrophysiologischen Eigenschaften menschlicher Nervenzellen unter verschiedenen Gravitationsbedingungen



Die Schwerkraft hat auf viele physikalische und biologische Prozesse einen erheblichen Einfluss. Zellen und die darin ablaufenden Reaktionen bilden hier keine Ausnahme. Das Verhalten von menschlichen Nervenzellen unter Schwerelosigkeit ist insbesondere im Hinblick auf zukünftige bemannte Weltraummissionen von großem Interesse.

Jede Nervenzelle besitzt einen charakteristischen Satz an Ionenkanälen. Diese Kanäle sind porenartige Proteine in der Zellmembran. Sie arbeiten zusammen und bewirken, dass die Nervenzelle Informationen verarbeiten und weiterleiten kann. Im geplanten Parabelflug-Experiment wird die Reaktion von einzelnen Nervenzellen auf veränderte Schwerkraftbedingungen erforscht. Mit Hilfe elektrischer Messungen (Patch-Clamp-Methode) können die Ionenkanäle untersucht und ihre Reaktionen auf die unterschiedlichen Beschleunigungsphasen des Parabelflugprofils analysiert werden.

In vorherigen Parabelflugkampagnen konnte gezeigt werden, dass sich die elektrophysiologischen Eigenschaften einzelner Nervenzellen aus dem menschlichen Gehirn während unterschiedlicher Schwerkraftreize verändern.

Durch das Experiment hoffen die Wissenschaftler, die molekularen Grundlagen der elektrischen Aktivität von Nervenzellen besser ergründen zu können. Langfristig sollen die Ergebnisse dabei helfen, die physische und mentale Leistungsfähigkeit von Astronauten sowie deren körperliche Reaktionen  besser einschätzen zu können, um beispielsweise ihr Verhalten in Krisensituationen vorhersagen zu können. 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
Tel: +49 0711 459-22800

E-Mail: hanke@uni-hohenheim.de
Dr. Florian Kohn
Universität Hohenheim
, Institut für Physiologie
Tel: +49 0711 459-22273

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E-Mail: Florian.P.M.Kohn@uni-hohenheim.de
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