Die Raumfahrt führt zu einer Vielzahl gesundheitlicher Komplikationen für den Menschen, so z. B. zum Abbau von Muskel-, und Knochenmasse, Schwächung des Immunsystems, Störungen der kognitiven Leistungsfähigkeit sowie Auswirkungen infolge der belastenden Umgebung für Astronauten in einem Raumfahrzeug.
In M4 können physiologische Veränderungen untersucht werden, die bei Langzeitraumflügen auftreten können. Dieses Wissen wiederum lässt sich auf körperliche Belastungen übertragen, denen der Mensch unter ungünstigen Bedingungen auch auf der Erde ausgesetzt ist.
In M4 haben die Forscher Zugriff auf ein 3-Tesla-Ganzkörper-MRT/MRS-Gerät mit integriertem PET-System. Mithilfe spezieller MRT-Verfahren werden der Wasser- und Fettanteil, der Natriumgehalt oder Funktionen wie etwa die Durchblutung des Körpers gemessen. Durch lokalisierte MR-Spektroskopie (MRS) kann der natürliche Gehalt an im Gewebe vorhandenen hochkonzentrierten Metaboliten bestimmt werden, z. B. beim Energiestoffwechsel in den Muskeln. Ein PET-Scanner misst die räumliche Verteilung von Tracer-Substanzen, die in äußerst schwacher Dosis verabreicht werden. Bei diesem hoch-sensitiven Verfahren werden die metabolischen und physiologischen Prozesse im Gehirn und anderen Organen des Körpers erfasst. Ein Schwerpunkt ist die Bildgebung von Neurorezeptoren im Gehirn, die insbesondere bei der Regulation des Schlaf-Wach-Verhaltens und der kognitiven Leistungsfähigkeit eine Rolle spielen. Die Ergebnisse dieser Forschungen lassen nicht nur Rückschlüsse auf den Menschen bei Raumflügen, sondern auch bei Tätigkeiten auf der Erde zu.
Das in :envihab angewendete Verfahren aus einer Kombination von MRT und PET ermöglicht die gleichzeitige Untersuchung der menschlichen Anatomie (mit MRT) und der Physiologie (mit PET) ohne die in den meisten anderen Laboratorien übliche Zeitverzögerung und den Wechsel der Bettposition der Probanden zwischen den Aufnahmen.
M4.envihab@dlr.de