Mer än 70 % av astronauterna upplever enligt NASA ett
fenomen som kallas Spaceflight Associated Neuro-Ocular Syndrome (SANS).
Syndromet kan ha "en konstellation av symtom inklusive förändringar av
synen", beskriver Matt Lyon, MD, chef för MCG Center for Telehealth (Medical College of GeorgiaMCG
Center for Telehealth vid Augusta University)
Utöver ögonproblem kan astronauter drabbas av andra
sjukdomar när kroppsvätskor t.ex. cerebrospinalvätska förändras under
tyngdlöshet vilket kan leda till strukturella förändringar i hjärnan.
"Förändringarna börjar ske från dag ett i
rymden", beskriver Lyon. – Vi är inte helt säkra på vad som orsakar
problemen med synen men misstänker att det har att göra med en förskjutning av
ryggmärgsvätska som påverkar synnerven. På jorden trycker gravitation ner
vätskan och den rinner ut från nervtråden men i rymden flyter den upp och
trycker mot synnerven och näthinnan. Med hjälp av bärbara, handhållna ultraljudsmaskiner
hoppas Lyon och hans team inte bara kunna ta reda på mekanismen bakom
förändringarna utan också hur man ska kunna förutsäga vilka astronauter som
mest sannolikt kommer att uppleva dem.
MCG patenterade konceptet att använda bärbart
ultraljud för att snabbt visualisera skador från tryck- och vätskeförändringar
i den optiska nervskidan, lagret av skyddande membran runt nerven. Lyon
undersöker hur denna del av hjärnan påverkas av förhöjt kranialtryck och
lindriga traumatiska hjärnskador. När hjärnan är skadad sväller den liksom
många andra organ och fylls med vätska.
Forskare arbetade med URSUS Medical Designs LLC, ett
Pennsylvania-baserat bioteknikföretag med expertis där som arbetade inom
ultraljud för att bygga en 3D-ultraljudsmaskin som hjälpmedel. Ett ettårigt
bidrag på 350 000 USD för Small Business Innovation Research från National
Institutes of Health finansierade projektet för att bygga en enhet som
tillförde ytterligare en dimension till 2D-givare.
Lyon och MCG:s forskargrupp använder nu dessa
ultraljudsmaskiner för att screena astronauter och avgöra vilka av dem som
redan kan ha skadade synnerver. De misstänker att det är de som kommer att vara
mer mottagliga för de synförändringar som är förknippade med SANS.
"Vi upptäckte att när det cerebrala
ryggradstrycket ger milda traumatiska hjärnskador (TBI), uppstår en skada på synnervskidan
som sannolikt är livslång", förklarade han. – Vi tror att då astronauter
som har drabbats av hjärnskakning eller mild TBI åker ut i rymden och upplever
vätskeskiftningar i låg gravitation, så vidgas manteln av den ökade volymen.
Det är som
ett däck - ett vanligt däck behåller sin normala form eftersom det är fyllt med
luft och formen förändras inte. När det är skadat som utbuktningar på sidan av
däcket fyller vätska utbuktningarna och manteln expanderar. Detta kan orsaka
tryck på nerven och näthinnan. Ett skadat nervskidhölje är ett mindre problem
på jorden men i rymden har överskottsvätskan ingenstans att ta vägen. Forskarna
vet ännu inte om synförändringarna orsakas av den stora mängden vätska av det
tillhörande trycket eller både och.
Det utbildas nu besättningsmedlemmar på Polaris Dawn(en privat finansierad bemannad rymdfärd med en Dragon 2-rymdfarkost från SpaceX) i att använda dessa ultraljudsmaskiner för att mäta både vätska och tryck i realtid under rymdfärd.
Bild wikipedia.
