Westaustralische Forscher haben eine bahnbrechende Methode zur Messung des Gehirnflüssigkeitsdrucks bei Menschen entwickelt, die Sehschäden reduzieren kann, die Astronauten auf Langstrecken-Weltraumflügen erleiden.
Ein interdisziplinäres Team des Lions Eye Institute und des International Space Center an der University of Western Australia hat eine clevere Technik entwickelt, um den Druck in der Gehirnflüssigkeit zu messen, die Studie wurde heute in veröffentlicht npj Mikrogravitation.
Co-Autor Associate Professor Danail Obreschkow vom International Center for Radio Astronomy Research und Direktor des International Space Center sagte, die Ergebnisse könnten sich als entscheidend für die Überwindung einer Art von Blindheit erweisen, die sich häufig bei Astronauten auf Langzeit-Raumflügen entwickelt.
„Das sogenannte Weltraum-assoziierte neurookulare Syndrom ist eines der schwerwiegendsten Risiken für Astronauten auf Langzeitflügen und eines, das die NASA als erhebliche Herausforderung für zukünftige bemannte Missionen zum Mars identifiziert hat“, sagte Associate Professor Obreschkow.
Der Direktor des Lions Eye Institute und Hauptautor Professor Bill Morgan sagte, der menschliche Körper habe sich entwickelt, um den Auswirkungen der Schwerkraft entgegenzuwirken, indem er Blut nach oben in den Kopf drückt.
„In Schwerelosigkeit kann dies zu einem erhöhten durchschnittlichen Druck in der Zerebrospinalflüssigkeit führen, was die Netzhaut negativ beeinflusst und das Sehvermögen und andere wichtige Funktionen verschlechtert“, sagte Professor Morgan.
Bis vor kurzem konnte dieser Druck nur durch invasive Methoden wie eine Lumbalpunktion oder ein Schädelbohrloch nachgewiesen werden, Techniken, die schmerzhaft und riskant sind und in Schwerelosigkeit nicht gut durchgeführt werden können.
Das Team hat nun eine weltraumsichere und nicht-invasive Methode entwickelt, um Druckänderungen im Liquor cerebrospinalis zu messen.
„Alle Blutgefäße erfahren winzige Pulsationen, die vom Herzschlag kommen“, sagte Professor Morgan.
„Die Stärke der Pulsationen in den winzigen Äderchen der Netzhaut sollte prinzipiell vom Liquordruck abhängen.“
In der Studie wurde eine spezielle Augenkamera verwendet, um winzige Pulsationsänderungen zu messen, während die Probanden auf einem Kipptisch in verschiedene Positionen gebracht wurden, um die Auswirkungen der variablen Schwerkraft auf den Liquordruck nachzuahmen.
„Kipptisch-Experimente auf der Erde sind die einzige Möglichkeit, die Gravitationskraft auf den menschlichen Körper kontrollierbar zu verändern, und erlaubten uns, den Druck der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit in kleinen, definierten Schritten zu verändern“, sagte außerordentlicher Professor Obreschkow.
„Es hat uns auch gezwungen, Systeme zu entwickeln, die in jeder Haltungsposition verwendet werden können, was tragbare, kleine Handgeräte erfordert, die unerlässlich sind, wenn solche Systeme im Weltraum verwendet werden sollen.“
Die Ergebnisse bilden eine Grundlage für die Verwendung eines tragbaren, nicht-invasiven Handgeräts unter Mikrogravitationsbedingungen, das den intrakraniellen Druck überwachen kann, d. h. die Überwachung und Prüfung des Fortschreitens des weltraumassoziierten neurookularen Syndroms im Weltraum, was letztendlich die Gesundheit der Astronauten bei Langstreckenflügen verbessern wird .
Mehr Informationen:
WH Morgan et al, Korrelation zwischen retinaler Venenpulsamplitude, geschätztem Hirndruck und Haltungsänderung, npj Mikrogravitation (2023). DOI: 10.1038/s41526-023-00269-0