Hersens veranderen bij lang ruimteverblijf

Mars I-reis

Mensen op Mars? (afb: Mars One)

“Verblijf in de ruimte heeft permanente gevolgen voor mensen die we niet begrijpen”, zegt neuroradiologe Donna Roberts van de medische universiteit van Zuid-Carolina (VS). Zij en haar medeonderzoekers hebben daartoe hersens van ruimtevaarders onderzocht met behulp van de magenetische-resonantie-techniek mri, waaruit bleek dat vooral het motorische deel van de hersens de gevolgen ondervindt.
Het is nog even de vraag waar de ruimte begint. De internationale luchtvaartorganisatie FIA houdt het op boven de 100 en meer km van de aarde, de NASA op 50 mijl= 80,5 km. Volgens die FIA-definitie is Joeri Gagarin de eerste ruimtevaarder. De Rus maakte op 12 april 1961 een rondje om de aarde, buiten de 100 km. Wat we ruimtevaart noemen, kosmisch gezien is het hooguit een sprongetje van de aarde, ┬ábegon dus zo’n 55 jaar geleden. Dat was destijds vrijwel uitsluitend een staatsaangelegenheid. Nu hebben allerlei bedrijven als Space X van Elon Musk en Virgin Galactic van Richard Branson wilde ruimtevaartplannen tot Mars aan toe.

Vijandig

Misschien beseffen we het niet zo, maar we worden hier op aarde vrij goed beschermd tegen het vijandige buitenaardse. We hoeven alleen maar te denken aan al die straling die vrij aardig van ons wordt weggehouden door allerlei filterende mechanismes in de atmosfeer. Daarbuiten is (dus) de mens vijandig terrein. Dan hebben we het nog niet eens over de psychologische kant van ruimtereizen.
NASA-atronauten merkten dat na een ruimtereis hun gezichtsvermogen veranderde en voelden de druk in hun hoofd toenemen als ze aan boord van het internationale ruimtestation waren (geweest). De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie heeft meteen ook maar een naam voor een nieuwe ziekte bedacht: VIIP, het visuele-beperking-hersendruksyndroom. Dat zou iets te maken hebben met de herverdeling van het hersenvocht in het hoofd tijdens langdurige blootstelling aan de microzwaartekracht. De NASA wilde de oorzaak weten om een idee te hebben wat er aan te doen valt, vandaar dit onderzoek.

Roberts vermoedde dat subtiele anatomische veranderingen in de hersens van de ruimtevaarders tijdens de vlucht bijdragen aan het nieuwe syndroom. Daarbij baseerde zij zich op haar eerdere onderzoek. Tussen 2001 en 2004 deed ze voor de NASA een bedruststudie. Daarbij onderzocht ze de hersens en spierreflexen van proefpersonen die 90 dagen ‘bedlegerig’ moesten zijn. Daarbij moesten ze hun hoofd voortdurend laten hangen om de situatie in microzwaartekracht na te bootsen. De hersens werden bekeken met functionele mri om de neuroplasticiteit te bepalen van het motorische deel voor, tijdens en na de 90 dagen opgelegde bedrust. Die werd inderdaad geconstateerd. Neuroplasticiteit is de verandering in de hersenorganisatie die plaatsvindt tijdens de ontwikkeling door, onder meer, leren, maar staat, algemener, voor de veranderlijkheid van de hersens. Die neurplasticiteit had ook invloed op de functionalteit.
Bij de bestudering van de hersenopnames zag Roberts dat de kenmerkende rimpels en vouwen aan de buitenkant van de hersens anders waren gegroepeerd. Dat was duidelijker naarmate de proefpersonen langer in bed lagen. Ook zag ze dat de ruimte tussen de hersens en de hersenpan was verkleind. Ze vroeg zich af of dat ook gebeurde tijdens een ruimtevlucht.

Mri-filmpjes

Roberts kreeg mri-opnames en gegevens van de NASA van 34 ISS-astronauten: 18 die slechts kort verbleven in het ruimtestation en 16 voor een langere periode (zo’n drie maanden). De onderzoekers bekeken de ruimtes waar het hersenvocht zich bevindt. Ze bekeken 3d-mri-filmpjes van voor en na de ruimtereis van twaalf langverblijvers en zes kortverblijvers. Ze waren waren vooral benieuwd naar verplaatsingen in de hersenstructuur.

Die waren er, vooral bij de langverblijvers en veel minder bij ruimtevaarders die slechts korte rijd in het ruimtestation verbleven. Zo was de centrale groef in de hersenschors, de hersengroeve, bij op een na alle langverblijvers versmald en bij slechts drie kortverblijvers. De mri-filmpjes toonden dat de hersens naar boven waren verschoven en dat de hersenvochtruimtes bovenin kleiner werden na langdurig verblijf in het ruimtestation, niet bij de kortverblijvers.

Daaruit concluderen de onderzoekers dat een lange ruimtevlucht de hersenstructuur aanzienlijk kan veranderen, vooral die delen die te maken hebben met beweging en andere uitvoerende functies. Hoe langer in de ruimte hoe erger de symptomen van de ruimtevaartziekte VIIPS.

De uitkomsten werden vergeleken met een vrouwenziekte die daar wel op lijkt: goedaardige, verhoogde hersendruk. Dan gaat het meestal om jonge, te dikke vrouwen. Die afwijking vertoont veel overeenkomsten met VIIPS: vaag zicht en een hoge hersendruk, waarvan ook niet bekend is wat de oorzaak is. Daarbij worden ter behandeling lumbaalpuncties toegepast. Dat is in de ruimte niet (goed) mogelijk.De onderzoekers willen nu de bekijken of de veranderingen permanent zijn.

De NASA heeft een Marsreis gepland in 2033, maar ook SpaceX (2024) en Mars One (2031) hebben Mars-reizen gepland.

Bron: EurekAlert

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *