Raumfahrt: Wie die Schwerelosigkeit das menschliche Gehirn verändert

Weltraumflüge können strukturelle Veränderungen im menschlichen Gehirn verursachen. Missionsdauer und die Zeit zwischen den Missionen seien dabei wichtig, sagen Forscher.

Artikel veröffentlicht am 12. Juni 2023, 12:08 Uhr, Patrick Klapetz

Eine künstlerische Darstellung einer Person im Raumanzug (Symbolbild) (Bild: Pixabay)

Dass sich die Zeit im Weltraum auf unseren Körper auswirkt, wissen Forscher schon länger. Die Schwerelosigkeit beeinflusst uns von unserem Gehirn bis zu unseren Knochen, aber über die Einzelheiten ist sich die Fachwelt noch nicht im Klaren. In einer neuen Studie hat ein Forschungsteam untersucht, wie die Flüssigkeit im menschlichen Gehirn durch die Dauer von Weltraummissionen beeinflusst wird.

Die Zerebrospinalflüssigkeit (auch Liquor cerebrospinalis oder kurz Liquor genannt) befindet sich in den vier Hirnkammern, den Ventrikeln. Durch die Flüssigkeit wird das Gehirn gepolstert und geschützt. Sie ist auch an der Ausscheidung von Zellabfällen und der Versorgung mit Nährstoffen aus dem Blutkreislauf beteiligt. Für ihre Studie untersuchte das Team die MRT-Scans von 30 Astronauten.

Reisedauer und Zeit zwischen den Missionen ausschlaggebend

"Diese Ergebnisse zeigen, dass die Vergrößerung der Ventrikel während des Raumflugs mit zunehmender Missionsdauer anhält", schreibt das Team aus Neurowissenschaftlern der University of Florida in seiner Arbeit. Neben der Missionslänge ist aber auch die Zeit zwischen den einzelnen Weltraummissionen ein wesentlicher Faktor für die Veränderung im Gehirn. Pausen von weniger als drei Jahren würden vermutlich nicht ausreichen, "um ihre Kompensationskapazität vollständig wiederherzustellen", erklärt das Forschungsteam.

Die Forscher gehen davon aus, dass das Anschwellen der Hirnventrikel einen Kompensationsmechanismus während des Raumflugs darstellt, der es dem Gehirn ermöglicht, Verschiebungen im Liquor auszugleichen. Nach der Rückkehr auf die Erde pendelt sich die Hirnflüssigkeit langsam wieder auf ihre normale Verteilung ein.

Bei den sieben untersuchten Astronauten, die eine Pause von weniger als drei Jahren zwischen den Missionen hatten, war diese Ventrikelerweiterung nicht so ausgeprägt. Die Scans zeigten auch, dass die Zunahme der Ventrikelgröße nach einer Mission umso weniger auffällig war, je mehr vorherige Missionen ein Astronaut absolviert hatte.

"Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass das Gehirn durch die kumulativen Auswirkungen mehrerer Flüge und vielleicht durch separate Anpassungsphasen an die Mikrogravitation und die Weltraumumgebung beeinträchtigt wird", schreibt die Forschungsgruppe.

Inwiefern Raumfahrt dem menschlichen Gehirn schaden kann, wird schon länger untersucht. Da in den kommenden Jahren längere Missionen zum Mond und zum Mars geplant sind, will die Fachwelt so viel wie möglich darüber wissen, was die Astronauten dabei durchmachen werden.

Zur Studie

Die Studie Impacts of spaceflight experience on human brain structure (Auswirkungen der Raumfahrterfahrung auf die menschliche Gehirnstruktur) wurde am 8. Juni 2023 im Fachmagazin Scientific Reports publiziert.