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

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