Raumfahrtmedizin: Hirn-Hohlräume wachsen im All

Bei längeren Aufenthalten im Weltall vergrößern sich bestimmte Hohlräume im Gehirn. Zu vermuten sei ein Zusammenhang mit dem häufig beobachteten Verlust von Sehschärfe bei Raumfahrern, berichten Wissenschaftler im Fachblatt „PNAS“. Mögliche Ursachen und Gegenmaßnahmen zu ermitteln sei „für die Gesundheit der Weltraumbesatzung und für den Erfolg künftiger interplanetarer Missionen von zentraler Bedeutung“.

Es ist bekannt, dass ein Aufenthalt in der Schwerelosigkeit dazu führt, dass sich die Flüssigkeiten im Körper anders verteilen als auf der Erde. Wegen der minimalen Schwerkraft verringert sich die Flüssigkeitsmenge in den unteren Körperregionen, die in den oberen Teilen – auch dem Kopf – nimmt zu.

Die Hohlräume wuchsen im All um zwölf Prozent

Die belgisch-russische Forschergruppe um Angelique van Ombergen von der Universität Antwerpen untersuchte nun elf Kosmonauten, die sich zwischen 2014 und 2018 durchschnittlich 169 Tage auf der ISS aufhielten. Dazu fertigten die Wissenschaftler im MRT Hirnscans von den Kosmonauten an, und zwar kurz vor dem Flug zur Raumstation sowie durchschnittlich zehn Tage nach der Heimkehr. Von sieben der Kosmonauten konnte zudem rund sieben Monate nach dem Rückflug ein weiteres MRT gemacht werden. Zum Vergleich wurden in ähnlichen zeitlichen Abständen Hirnscans von Menschen durchgeführt, die sich die ganze Zeit über auf der Erde aufhielten.

Demnach vergrößerten sich die Gehirnventrikel – mit Hirnwasser gefüllte Hohlräume – bei den Kosmonauten während des Einsatzes um durchschnittlich fast zwölf Prozent. Bei den beiden Seitenventrikeln waren es im Mittel gut 13 Prozent, beim dritten Ventrikel im Zwischenhirn gut zehn Prozent. Die Veränderung beim vierten Ventrikel war statistisch nicht relevant. Nach sieben Monaten waren die Hohlräume zwar wieder etwas geschrumpft, aber immer noch gut sechs Prozent größer als vor dem Raumflug.

Gesteigerter Hirndruck könnte das Sehen beeinflussen

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Vergrößerung der Ventrikel ein Mechanismus ist, mit dem der Körper auf das größere Flüssigkeitsvolumen im Kopf während eines Weltraumaufenthalts reagiert. Normalerweise wird ein Zuviel an Flüssigkeit im Gehirn vom Gefäßsystem wieder aufgenommen. Die Forscher vermuten aber, dass dieser Mechanismus in der Schwerelosigkeit gestört sein könnte.

Zudem fanden sie einen Zusammenhang zwischen der Volumenzunahme der Seitenventrikel und der Verringerung der Sehschärfe im linken Auge. Auch aufgrund früherer Studienergebnisse sei zu vermuten, dass die Veränderung der Hirnventrikel das sogenannte Weltraumflug-assoziierte neurookulare Syndrom (SANS) beeinflusse, das unter anderem einen Verlust der Sehschärfe nach Weltraumaufenthalten beschreibt.

Eine mögliche Ursache könne ein leicht erhöhter Hirndruck sein, ausgelöst durch die größere Flüssigkeitsmenge im Kopf. Dadurch könne es etwa zu einer Schwellung an der Stelle kommen, an der der Sehnerv Richtung Gehirn aus dem Augapfel tritt.

Künftig auch im All untersuchen

Van Ombergen und Kollegen betonen aber, dass dieser Zusammenhang noch weiter erforscht werden müsse. So habe man keine Informationen über die Sehschärfe sieben Monate nach der Landung gehabt, da die Sehtests Teil einer anderen Studie gewesen seien. Zudem hätte das Team die MRT-Scans wegen eingeschränkten Zugangs zu den Kosmonauten erst zehn Tage nach deren Rückkehr durchführen können.

Theoretisch könnten die beobachteten Veränderungen dann schon durch die wieder einsetzende Anpassung an die Verhältnisse auf der Erde abgeschwächt worden sein. In diesem Fall, schreiben sie, hätten sie die Vergrößerung der Ventrikel sogar unterschätzt.
Die Forscher raten dazu, bei künftigen Studien die Raumfahrer auch während der Zeit im All und mindestens ein Jahr nach Rückkehr zu untersuchen. Man müsse die physiologischen Mechanismen besser verstehen, um möglichen gesundheitlichen Schäden vorbeugen zu können. (fsch, dpa)