Suche
Mein Konto
Volgens een nieuwe studie worden de hersenen van astronauten tijdens langdurige ruimtevluchten ‘opnieuw bedraad’ om hen te helpen zich aan te passen aan de ongewone omgeving.
Een internationaal team onder leiding van de Universiteit Antwerpen in België onderzocht de hersenen van Russische kosmonauten die gemiddeld 172 dagen in de ruimte doorbrachten.
Hersenen veranderen en passen zich aan in zowel structuur als functie gedurende ons hele leven, maar uit deze nieuwe studie is gebleken dat de effecten van ruimtevaart hun eigen veranderingen kunnen veroorzaken.
De resultaten laten significante microstructurele veranderingen zien in verschillende witte stofbanen, zoals de sensomotorische banen, die verantwoordelijk zijn voor sensorische, motorische en verwerkingsfuncties.
De studie, gefinancierd door de European Space Agency en Roscomos, zal de basis vormen voor toekomstig onderzoek naar de volledige reikwijdte van hersenveranderingen tijdens ruimtevaart.
De kosmonauten die bij het onderzoek betrokken waren, werden door de onderzoekers niet genoemd.
Volgens een nieuwe studie worden de hersenen van astronauten tijdens langdurige ruimtevluchten ‘opnieuw bedraad’ om hen te helpen zich aan te passen aan de ongewone omgeving. Artist impression van de maanlanding
Terwijl menselijke verkenning van de ruimte nieuwe horizonten bereikt, zoals: zoals langere verblijven in een lage baan om de aarde en reizen naar de maan en terug naar Mars, is het begrijpen van de effecten van ruimtevaart op het menselijk brein van cruciaal belang, aldus het team.
Eerder onderzoek heeft aangetoond dat ruimtevaart het potentieel heeft om zowel de vorm als de functie van het brein van volwassenen te veranderen.
De hoofdauteur, dr. Floris Wuyts, en collega's onderzochten structurele veranderingen in de hersenen na ruimtevluchten op het niveau van de witte stofkanalen in de diepe hersenen.
Dit is het deel van de hersenen dat verantwoordelijk is voor de communicatie tussen grijze stof en het lichaam, en tussen verschillende gebieden van grijze stof.
Kortom, witte stof is het communicatiekanaal van de hersenen en grijze stof is waar informatieverwerking plaatsvindt.
Om de hersenstructuur en -functie na een ruimtevlucht te bestuderen, gebruikten onderzoekers een hersenbeeldvormingstechniek genaamd vezeltractografie.
Hersenen veranderen en passen zich aan in zowel structuur als functie gedurende ons hele leven, maar uit deze nieuwe studie is gebleken dat de effecten van ruimtevaart hun eigen veranderingen kunnen veroorzaken
"Vezeltractografie biedt een soort bedradingsschema van de hersenen. Onze studie is de eerste die deze specifieke methode gebruikt om veranderingen in de hersenstructuur na een ruimtevlucht te detecteren", legt Dr. Wuyts uit.
Wuyts en zijn team verwierven diffusie-MRI (dMRI)-scans van twaalf mannelijke kosmonauten vóór en onmiddellijk na hun ruimtevluchten. Ze verzamelden ook acht vervolgscans, zeven maanden na de ruimtevlucht.
De kosmonauten die door de Russische ruimtevaartorganisatie Roscosmos de ruimte in werden gestuurd, waren allemaal betrokken bij langdurige missies met een gemiddelde duur van 172 dagen.
De onderzoekers vonden bewijs voor het concept van het ‘geleerde brein’, d.w.z. h. de mate van neuroplasticiteit die de hersenen moeten aanpassen aan de ruimtevaart.
“We hebben veranderingen gevonden in de neurale verbindingen tussen verschillende motorische gebieden van de hersenen”, zegt hoofdauteur Andrei Doroshin van Drexel University.
"Motorgebieden zijn hersencentra waarin commando's voor bewegingen worden geïnitieerd. Bij gewichtloosheid moet een astronaut zijn bewegingsstrategieën drastisch aanpassen in vergelijking met die op aarde.
“Ons onderzoek toont aan dat hun hersenen als het ware opnieuw bedraad zijn.”
Uit vervolgscans zeven maanden nadat ze naar de aarde terugkeerden, bleek dat de veranderingen door de ruimtevaart nog steeds zichtbaar waren in de hersenen.
"We weten uit eerdere studies dat deze motorgebieden tekenen van aanpassing vertonen na ruimtevluchten. Nu hebben we de eerste indicatie dat dit ook tot uiting komt op het niveau van verbindingen tussen deze regio's", aldus dr. Wuyts.
De auteurs ontdekten ook een verklaring voor anatomische hersenverschuivingen die werden waargenomen na een ruimtevlucht.
Een internationaal team onder leiding van de Universiteit Antwerpen in België onderzocht de hersenen van Russische kosmonauten die gemiddeld 172 dagen in de ruimte doorbrachten
“We dachten aanvankelijk dat we veranderingen hadden ontdekt in het corpus callosum, het centrale pad tussen de twee hersenhelften”, legt dr. Wuyts uit.
Het corpus callosum grenst aan de hersenventrikels, een communicerend netwerk van met vloeistof gevulde kamers die zich tijdens ruimtereizen uitbreiden.
“De structurele veranderingen die we oorspronkelijk in het corpus callosum aantroffen, worden feitelijk veroorzaakt door de vergroting van de ventrikels, wat anatomische verschuivingen in het aangrenzende zenuwweefsel teweegbrengt”, aldus dr. Wuyts.
"Hoewel aanvankelijk werd gedacht dat er echte structurele veranderingen in de hersenen waren, nemen we alleen veranderingen in vorm waar. Dit plaatst de bevindingen in een ander perspectief."
De studie benadrukt de noodzaak om te begrijpen hoe ruimtevaart ons lichaam beïnvloedt, vooral door langdurig onderzoek naar de effecten op het menselijk brein, zei hij.
De studie, gefinancierd door de European Space Agency en Roscomos, zal de basis vormen voor toekomstig onderzoek naar de volledige reikwijdte van hersenveranderingen tijdens ruimtevaart. NASA-astronaut Peggy Whitson op de foto. Zij was niet bij het onderzoek betrokken
Er zijn momenteel tegenmaatregelen tegen spier- en botverlies, zoals: B. Beweeg minimaal twee uur per dag. Toekomstig onderzoek kan het bewijs leveren dat tegenmaatregelen in de hersenen noodzakelijk zijn.
“Deze resultaten geven ons extra stukjes aan de totale puzzel. Omdat dit onderzoek zo baanbrekend is, weten we nog niet hoe de hele puzzel eruit zal zien.
“Deze resultaten dragen bij aan ons algemene begrip van wat er in de hersenen van astronauten gebeurt.
“Het is van cruciaal belang om deze onderzoekslijn in stand te houden door te zoeken naar door ruimtevluchten veroorzaakte hersenveranderingen vanuit verschillende perspectieven en met behulp van verschillende technieken”, aldus dr. Wuyts.
De resultaten werden gepubliceerd in het tijdschrift Grenzen in neurale circuits.