Volgens een nieuwe studie ervaren astronauten aanzienlijke fysieke veranderingen in hun hersenen terwijl ze in de ruimte zijn. Onderzoekers hebben ontdekt dat de hersenen tijdens ruimtevluchten fysiek naar boven en naar achteren in de schedel verschuiven, waarbij de omvang van de verandering correleert met de duur van de missie. Dit fenomeen is van cruciaal belang om te begrijpen nu de ruimtevaart zich verder uitbreidt dan professionele astronauten en zich richt op missies van langere duur.
De impact van nulzwaartekracht op de hersenen
Op aarde oefent de zwaartekracht een constante neerwaartse kracht uit op vloeistoffen en de hersenen. Bij afwezigheid van deze kracht in de ruimte herverdelen de lichaamsvloeistoffen zich naar het hoofd, waardoor de gezichten van astronauten opgezwollen raken. De hersenen zelf ondergaan echter subtielere maar significante vervormingen. Eerdere studies gaven aan dat de hersenen na een ruimtevlucht in de schedel omhoog komen, maar vertrouwden vaak op brede gemiddelden die preciezere effecten verdoezelden.
Het nieuwe onderzoek had tot doel een gedetailleerder inzicht in deze verschuivingen te verschaffen door hersen-MRI-scans te analyseren van 26 astronauten die verschillende perioden in de ruimte doorbrachten – van weken tot meer dan een jaar. Door scans vóór en na de vlucht te vergelijken, maten onderzoekers hoe verschillende hersengebieden bewogen ten opzichte van de schedel zelf.
Gedetailleerde bevindingen: regionale hersenverschuivingen
Uit het onderzoek bleek dat de hersenen consequent naar boven en naar achteren bewegen na blootstelling aan microzwaartekracht. Hoe langer een astronaut in de ruimte verblijft, hoe duidelijker de verschuiving wordt. Bij astronauten die ongeveer een jaar aan boord van het Internationale Ruimtestation hebben doorgebracht, zijn sommige gebieden nabij de bovenkant van de hersenen ruim 2 millimeter naar boven verschoven. Hoewel deze afstand ogenschijnlijk klein lijkt, is deze aanzienlijk binnen de beperkte ruimte van de schedel.
Regio’s die betrokken zijn bij beweging en sensatie vertoonden de grootste verschuivingen. Structuren op tegenovergestelde hersenhelften bewogen zich naar de middellijn van de hersenen, een patroon dat eerdere onderzoeken misten vanwege het onderdrukkende effect bij het middelen van gegevens over het hele brein. Deze vervormingen zijn niet permanent; de meeste verschuivingen herstellen zich geleidelijk binnen zes maanden na terugkeer naar de aarde. De achterwaartse verschuiving heeft echter de neiging langer aan te houden, waarschijnlijk als gevolg van de voortdurende neerwaartse aantrekkingskracht van de zwaartekracht.
Implicaties voor toekomstige ruimteverkenning
Deze bevindingen zijn vooral relevant omdat het Artemis-programma van NASA zich voorbereidt op missies van langere duur, waaronder potentiële maan- en Mars-expedities. Begrijpen hoe de hersenen reageren op microzwaartekracht is van cruciaal belang voor het beoordelen van langetermijnrisico’s en het ontwikkelen van effectieve tegenmaatregelen.
De onderzoekers benadrukken dat de hersenverschuivingen niet noodzakelijkerwijs wijzen op onmiddellijke gezondheidsrisico’s; astronauten rapporteerden geen significante symptomen zoals hoofdpijn of hersenmist die verband hielden met deze positieveranderingen. Niettemin is het van cruciaal belang om te weten hoe de hersenen in de ruimte bewegen en herstellen om veiligere missies te ontwerpen en de gezondheid van toekomstige ruimtereizigers op de lange termijn te beschermen.
“Deze verschuivingen betekenen niet dat mensen niet naar de ruimte zouden moeten gaan”, zegt de hoofdauteur van het onderzoek, “maar door de effecten van microzwaartekracht op de hersenfysiologie te begrijpen, kunnen we ons beter voorbereiden op de toekomst van de ruimteverkenning.”
