Transkutane aurikuläre Vagusnervstimulation (taVNS) zur Prävention kognitiver und psychomotorischer Defizite in Mikrogravitation
Mit fortschreitender Entwicklung bemannter Raumfahrt rückt eine zentrale Fragestellung in den Fokus: Wie lässt sich die kognitive und psychomotorische Leistung unter Bedingungen der Schwerelosigkeit erhalten, insbesondere in zeitkritischen Situationen?
Studien aus Raumfahrt und analogen Umgebungen wie Parabelflügen zeigen, dass Mikrogravitation unmittelbar zu Beeinträchtigungen von Aufmerksamkeit, Gedächtnis und Reaktionsgeschwindigkeit führen kann. Solche Defizite erhöhen in operativ sensiblen Kontexten das Risiko für schwerwiegende Fehler.
Transkutane aurikuläre Vagusnervstimulation (taVNS) hat unter terrestrischen Gravitationsbedingungen bereits großes Potenzial gezeigt, kognitive Leistungsfähigkeit zu verbessern. Bei dieser Technik wird der Vagusnervs mittels schwacher elektrischer Impulse stimuliert. Über den Vagusnerv erreichen diese Signale das Gehirn und modulieren dort Systeme, die an Aufmerksamkeitskontrolle und kognitiver Verarbeitung beteiligt sind.
Diese Studie untersucht die Wirksamkeit von taVNS als potenzielle Gegenmaßnahme, um mikrorgravitationsbedinge Leistungsabfälle zu reduzieren und ein Leistungsniveau aufrechtzuerhalten, das dem auf der Erde gleicht.
In einem randomisierten, doppelblinden und placebo-kontrollierten Design erhalten Teilnehmende im Rahmen von Parabelflügen eine taVNS oder eine Placebo- Stimulation. Die kognitive und psychomotorische Leistungsfähigkeit wird zu drei Zeitpunkten erfasst: vor dem Flug, während der Schwerelosigkeitsphasen (0 g) im Parabelflug sowie nach dem Flug. Ergänzend werden kontinuierlich elektrophysiologische Daten (EEG/ECG) aufgezeichnet, um Leistungsparameter mit neurophysiologischen Prozessen zu verknüpfen.
Das experimentelle Setup ist auf die Anforderungen des Parabelflugs abgestimmt und gewährleistet sowohl Sicherheit als auch Durchführbarkeit unter Mikrogravitationsbedingungen. Ziel ist zu evaluieren, in welchem Maße taVNS zur Stabilisierung kognitiver und psychomotorischer Funktionen in der Mikrogravitation beitragen kann.
Die Wirksamkeit der Methode würde Perspektiven für den Einsatz tragbarer, nicht- invasiver Systeme zur Unterstützung der Leistungsfähigkeit von Astronautinnen und Astronauten eröffnen.