Synförsämring i rymden kan bli ett allvarligt hinder mot planerna på att skicka människor till Mars. Forskare har funnit anatomiska förändringar som tyder på att det är balansen mellan trycket kring hjärnan och ögat som rubbas vid tyngdlöshet. Det riskerar att förändra ögat och synnerven.
– Vi kan se att de anatomiska förändringarna på ögat och synnerven ökar med längden på vistelsen i tyngdlöshet. Därför är det viktigt att ha med detta i beräkningen om man ska planera riktigt långa rymdfärder som till Mars, säger Anders Eklund, professor i medicinsk teknik vid Umeå universitet.
Forskare i Umeå har tillsammans med forskare vid Dartmouth College i USA studerat 22 astronauter vid rymdfärd till den internationella rymdstationen ISS. En grupp var i rymden två veckor, en annan grupp så mycket som ett halvår. Astronauterna undersöktes med magnetresonanskamera före och efter rymdfärden. Forskarna tog fram speciella tredimensionella mätningar som gjorde att hela synnervens utsträckning kunde jämföras.
Närseendet drabbas
Det är sedan tidigare känt att vissa rymdfarare drabbas av försämrad syn, men man har inte riktigt vetat varför. Det är framför allt närseendet som drabbas, något som man vid rymdfärder löser genom att helt enkelt skicka med läsglasögon. Men synnedsättningen kan sitta i länge även efter återkomsten till jorden. Man kan även se svullnader på synnervens huvud och veckningar på åderhinnan inne i ögat. Det är förändringar som ger skäl till oro för att långa rymdfärder skulle kunna orsaka synförlust.
I den aktuella studien kunde forskarna se att den deformation av ögat som förmodligen orsakar synnedsättningen är kopplad till en förlängning av synnerven som trycker på ögats baksida. Förlängningen av synnerven och därmed graden av symtom var större hos den grupp som vistats länge i rymden än bland de som bara varit ute två veckor.
Tyngdlöshet rubbar trycket kring hjärnan
I en tidigare studie har forskarna visat att gravitationen påverkar trycket kring hjärnan, medan däremot trycket inne i ögat förblir i stort sett konstant. Man kan säga att gravitationen håller tillbaka trycket kring hjärnan när vi står och går på jorden. I tyngdlöshet rubbas däremot balansen mellan hjärnan och ögat, eftersom ingen gravitation där håller tillbaka trycket kring hjärnan. Hypotesen är att det då ökade trycket kring hjärnan via synnerven förs över mot ögat som inte förmår hålla emot, utan kan deformeras.
– Det går inte säkert att utifrån detta säga om synskadorna ytterligare förvärras vid en så lång färd som till Mars som totalt kan handla om något år, men det är absolut något som man måste ha med i beräkningen och gå vidare med att studera, säger Anders Eklund.
Hydrocefalusforskning bidrar
Bakgrunden till att Umeå universitet har engagerats i denna rymdforskning är Umeås internationellt framstående forskning kring mekanismerna bakom sjukdomen hydrocefalus. Genom denna forskning har man utvecklat avancerade metoder för mätning och analys av hjärnans tryck och flöden med speciella analyser av magnetresonansbilder av hjärnan. I samarbete med den amerikanska rymdflygstyrelsen Nasa och forskare i USA och med stöd från den svenska Rymdstyrelsen har metoderna från Umeå använts för att förstå orsakerna bakom syndromet med nedsatt syn hos rymdfarare.
Umeåforskarna arbetar nu vidare i ett anknutet projekt som syftar till att mäta trycket direkt hos astronauter under rymdfärden. Erfarenheterna från rymdstudien tas även tillvara i flera forskningsprojekt om sjukdomar i ögat och hjärnan här på jorden.
Forskningsprojektet om rymdfararnas syn har letts av Anders Eklund, Umeå, och Jay C Buckey, astronaut och professor i medicin vid Dartmouth college, USA.
Vetenskaplig artikel:
Optic Nerve Length before and after Spaceflight (Anders Wåhlin, PetterHolmlund, Abigail M.Fellows, JanMalm, Jay C.Buckey, Anders Eklund) Ophthalmology
Kontakt:
Anders Eklund, professor, medicinsk teknik, Institutionen för strålningsvetenskaper, Umeå universitet, anders.eklund@umu.se
