Raumfahrt | 07. Juni 2019 | von Eric Bershad

AGBRESA: Zentrifugen-Fahrten gegen die Veränderungen des Sehvermögens von Astronauten

Quelle: DLR.
Das Team rund um Eric Bershad (2. v. l.)

Die Teilnehmer der AGBRESA-Bettruhestudie sind mit ihrer 60-tägigen Bettruhe auf einer "Langzeitmission", um unser Verständnis der Auswirkungen der Raumfahrt auf den Körper zu verbessern. Durch die AGBRESA-Mission versucht unser Team, bestehend aus Dr. Eric Bershad, Dr. Karina Marshall-Goebel und anderen, zu verstehen, welche Auswirkungen die 60-tägige Bettruhe in 6-Grad-Kopf-Tieflage, unser "Raumflug-Analogon", auf Gehirn und Augen hat.##markend##

Dies ist ein zentrales Thema der gesamten AGBRESA-Studie, da bekannt ist, dass ein erheblicher Teil der Astronauten bei vergangenen Missionen auf der Internationalen Raumstation ISS strukturelle Veränderungen an Gehirn und Augen entwickelt hat. Die Augenveränderungen führen zu einer Veränderung des Sehvermögens des Astronauten hin zur Weitsichtigkeit. Dies kann die Fähigkeit eines Astronauten, missionskritische Aufgaben zu erfüllen, beeinträchtigen. Was die AGBRESA-Studie so interessant und wichtig macht, ist die Einführung künstlicher Schwerkraft durch Fahrten auf der DLR-Kurzarmzentrifuge, um den Auswirkungen der Raumfahrt auf den menschlichen Körper entgegenzuwirken. Diese Gegenmaßnahme kann dazu beitragen, die Flüssigkeitsverteilung des Körpers ähnlich der aufrechten und sitzenden Position auf der Erde wiederherzustellen und die Astronauten vor negativen Auswirkungen der in der Schwerelosigkeit auftretenden Flüssigkeitsverlagerung zum Kopf hin zu schützen.  

Gehirn- und Augenstruktur

In unserem Teil der Studie wollen wir die Struktur und Funktion von Gehirn und Auge mit einer umfassenden Palette von Instrumenten messen, darunter MRT, Infrarotlicht, Ultraschall sowie ein automatisches Augenbewegungs-Tracking-System. Neu an dieser Studie ist der Einsatz der DLR-Zentrifuge zur Simulation der Erdgravitation. Wir untersuchen jedoch nicht nur den potenziellen Nutzen, sondern auch die negativen Auswirkungen. Beispielsweise analysieren wir mit dem Hirn-MRT und dem Augen-MRT die anatomische Ausgangsstruktur der Hirnkammern und des Auges sowie den Fluss von Rückenmarkflüssigkeit und des Blutes. Mit periodischen MRT-Untersuchungen stellen wir außerdem fest, ob pathologische Veränderungen durch die Kopf-Neigung auftreten und ob die Teilnehmer, die eine künstliche Schwerkraft-Zentrifugation erhalten, vor diesen Auswirkungen geschützt sind.

Ultraschall- und Augenbewegungserfassung

Auf der Zentrifuge selbst statten wir die Probanden mit einem NIRS-Gerät aus, das Veränderungen des Blutvolumens in verschiedenen Körperteilen von Kopf bis Fuß überwacht und gleichzeitig die innere Halsvene, den Blutdruck und den zerebralen Blutfluss mit Hilfe des transkraniellen Doppler-Ultraschalls misst. Auf diese Weise können wir eine Echtzeitbewertung der Auswirkungen der künstlichen Schwerkraft auf das Gehirn und den Blutfluss des Körpers erreichen. So wird die These überprüft, dass die künstliche Schwerkraft die erwarteten Umverteilungseffekte von Flüssigkeiten von Kopf bis Fuß hat. Darüber hinaus hilft uns das iPAS, ein Trackingsystem zur Augenbewegung, festzustellen, ob während der Studie schädliche Auswirkungen der AG, der artificial gravity, auf das vestibuläre System auftreten und ob sich die Probanden an die Auswirkungen anpassen. Dies ist wichtig, da ein zukünftiges tägliches Zentrifugen-System anhaltende Auswirkungen auf das vestibuläre System haben kann, die sich auf missionskritische Aufgaben auswirken könnten.

Die tägliche Dosis Zentrifuge

Auf diese Weise können wir die unzähligen Auswirkungen der Kopftieflage auf Gehirn und Auge untersuchen und feststellen, ob die Gegenmaßnahme der künstlichen Schwerkraft wirksam ist. Damit möchten wir Veränderungen an diesen kritischen Organen verhindern und die Gesundheit von Gehirn und Auge optimieren. Wenn dies erfolgreich ist, wäre es denkbar, Menschen, die durch den Weltraum reisen, täglich auf einer Zentrifuge fahren zu lassen, um eine optimale Leistung von Auge und Gehirn zu gewährleisten. 

Quelle: DLR.
Ultraschall auf der Kurzarmzentrifuge im :envihab
TrackbackURL

Über den Autor

Eric Bershad ist Associate Professor für Neurologie und Weltraummedizin am Baylor College of Medicine in Houston, Texas. Seine Hauptaufgabe ist die Behandlung von Patienten mit einer Vielzahl von akuten Hirnverletzungen in der neurologischen Intensivmedizin, einschließlich Störungen des intrakraniellen Drucks (ICP) und des zerebralen Blutflusses. Angesichts der Hypothesen zu den Veränderungen des ICP und des zerebralen Blutflusses bei Astronauten in der Schwerelosigkeit während Langzeitmissionen interessierte sich Dr. Bershad für die Erforschung dieser einzigartigen Krankheit. Er stellte ein Team von Experten aus den Bereichen Neurologie, Neuroradiologie, Ophthalmologie, Neurowissenschaften und Weltraummedizin zusammen, um Methoden zur nicht-invasiven Überwachung der Funktion und Struktur von Gehirn und Auge zu entwickeln. zur Autorenseite

Artikel mit ähnlichen Themen

AGBRESA: Ein Proband berichtet: Mit Willenskraft und guter Einteilung ans Ziel

06. Juni 2019 | von Bettruhestudie

Bettruhetag siebenundvierzig. Noch 13 Tage - und der Rest von heute. Gestern Abend habe ich mit mein... weiterlesen

AGBRESA: Erfahrungsberichte terrestrischer Astronauten aus der Zentrifuge

28. Mai 2019 | von Bettruhestudie

In der AGBRESA-Studie wird erstmals in einer Langzeit-Bettruhe die DLR-Kurzarm-Human-Zentrifuge als ... weiterlesen