Die Schwerkraft hat auf viele physikalische und biologische Prozesse einen erheblichen Einfluss. Auch Nervenzellen und die darin ablaufenden Reaktionen bilden hier keine Ausnahmen. Das Verhalten von Nervenzellen unter Schwerelosigkeit ist insbesondere hinsichtlich kommender bemannter Weltraummissionen von großem Interesse.
Bisherige Experimente mit Wirbeltieren zeigten zum Beispiel, dass die Leitungsgeschwindigkeit von Nervenbahnen in der Schwerelosigkeit ab- und unter erhöhter Schwerkraft zunimmt. Bisher gibt es zwar Erkenntnisse über die veränderten Eigenschaften von Nervensystemen in der Schwerelosigkeit, aber die molekularen Grundlagen sind weitgehend ungeklärt.
Jede Nervenzelle besitzt einen charakteristischen Satz an Ionenkanälen. Diese Kanäle sind porenartige Proteine in der Zellmembran. Sie arbeiten zusammen und machen letztendlich aus der Zelle eine funktionierende Nervenzelle, die Informationen elektrisch verarbeiten und weiterleiten kann.
In dem Parabelflug-Experiment wird die Reaktion von einzelnen Nervenzellen auf veränderte Schwerkraftbedingungen untersucht. Mit Hilfe elektrischer Messungen (Patch-Clamp-Methode) und unter Einsatz pharmakologischer Substanzen können die Ionenkanäle untersucht und ihre Reaktionen auf die unterschiedlichen Beschleunigungsphasen des Parabelflugprofils analysiert werden. Zwei frühere Parabelflugmissionen haben bereits die Methode bestätigt und brachten erste Messdaten über das Verhalten von Summenströmen durch Populationen von Ionenkanälen, insbesondere von Kaliumströmen. Diese scheinen in ihrer Aktivität von der Schwerkraft beeinflusst zu sein. Bei dieser Parabelflug-Kampagne sollen die bisherigen Daten bestätigt und erweitert werden. Außerdem wollen die Wissenschaftler untersuchen, inwieweit besonders Natriumströme betroffen sind. Zudem sollen Einzelkanalexperimente durchgeführt werden.
Von dem Experiment erhoffen sich die Wissenschaftler langfristig Ergebnisse, die dabei helfen, die physische und mentale Leistungsfähigkeit von Astronauten sowie deren körperliche Reaktionen - wie schnell sie zum Beispiel in Krisensituationen reagieren - besser einschätzen zu können. In Zukunft könnten dann schon in der Planungsphase Arbeitsabläufe und Sicherheitsmaßnahmen der veränderten Situation der Astronauten im Weltraum angepasst werden.