August M
Långa vistelser i omloppsbana prövar mer än uthållighet och teknik. Ny forskning tyder på att rymdfärder fysiskt förändrar hur den mänskliga hjärnan ligger i skallbenet, med effekter som kan kvarstå i månader efter att astronauter har återvänt till jorden.
Wissenschaftler sagen, die Ergebnisse liefern weitere Belege dafür, dass Schwerelosigkeit den menschlichen Körper auf unerwartete Weise verändert.
Gehirne in Bewegung
Ein von Rachel Seidler am Massachusetts Institute of Technology geleitetes Team untersuchte, wie sich eine längere Exposition gegenüber Schwerelosigkeit auf die Position des Gehirns auswirkt.
Die Forschenden untersuchten 26 Astronauten sowie 24 Personen aus anderen Studien und Teilnehmende eines erdgebundenen Experiments, das Schwerelosigkeit simulieren sollte, berichtet WPTech.
Mithilfe von MRT-Aufnahmen, die vor und nach Raumflügen gemacht wurden, stellten die Wissenschaftler messbare Verschiebungen der Gehirnposition fest. Das Gehirn bewegte sich sowohl nach oben als auch nach hinten innerhalb des Schädels und betraf dabei mehrere Regionen statt nur eines einzelnen Bereichs.
Die Forschenden beschrieben diese Veränderungen als weit verbreitet und konsistent bei Menschen, die längere Zeit im Weltraum verbracht hatten.
Anhaltende Veränderungen
Der Studie zufolge zeigten Astronauten, die zwischen zwei Wochen und einem Jahr an Bord der Internationalen Raumstation waren, Gehirnverschiebungen von bis zu 2,52 Millimetern. Einige dieser Veränderungen waren noch bis zu sechs Monate nach der Rückkehr zur Erde sichtbar.
Die Dauerhaftigkeit der Verschiebungen deutet darauf hin, dass das Gehirn nach der Rückkehr der Schwerkraft nicht sofort in seine ursprüngliche Ausrichtung zurückkehrt.
Die Studie ergab zudem, dass die Veränderungen umso ausgeprägter waren, je länger die Exposition gegenüber Schwerelosigkeit dauerte.
Vergleich mit Erdsimulationen
Um die Rolle der Schwerkraft besser zu verstehen, verglichen die Wissenschaftler Astronauten mit Teilnehmenden eines sogenannten „Bettruhe“-Experiments auf der Erde, bei dem die Probanden kopfüber lagen, um einige Effekte der Schwerelosigkeit nachzuahmen.
Die Ergebnisse zeigten deutliche Unterschiede. Astronauten wiesen eine stärkere Aufwärtsverschiebung des Gehirns auf, während bei den Teilnehmenden der Bettruhe-Studie eher eine rückwärtige Verschiebung zu beobachten war.
Nur einige der raumfahrtbedingten Veränderungen konnten unter erdgebundenen Bedingungen reproduziert werden, was die Grenzen solcher Simulationen verdeutlicht.
Auswirkungen auf die Bewegung
Die Autoren merkten an, dass die veränderte Ausrichtung des Gehirns dazu beitragen könnte, Gleichgewichts- und Orientierungsprobleme zu erklären, mit denen Astronauten nach der Landung häufig konfrontiert sind. Diese Probleme stehen im Zusammenhang mit dem Innenohr und der motorischen Kontrolle.
Während die meisten Astronauten ihr normales Gleichgewicht innerhalb etwa einer Woche wiedererlangen, halten die anatomischen Veränderungen im Gehirn deutlich länger an.
Grenzen und nächste Schritte
Die Forschenden wiesen darauf hin, dass die Studie durch die relativ geringe Zahl an Teilnehmenden und den begrenzten Beobachtungszeitraum eingeschränkt ist.
Derzeit planen sie weitere Untersuchungen mit größeren Astronautengruppen, um besser zu verstehen, warum diese Verschiebungen auftreten und wie sie die Erholung nach Raumflügen beeinflussen.
Quellen: WPtech, MIT, wissenschaftliche Studie unter der Leitung von Rachel Seidler