Bevarelse af synet for astronauter

Mange astronauter, der kommer tilbage fra rummet, oplever dårligere syn efter flyvning, nogle endda år efter, og forskere ved University of Alabama i Birmingham arbejder på at se hvorfor.

Brian Samuels, M.D., adjunkt ved Oftalmologisk Afdeling, og hans kollegaer fra Georgia Institute of Technology og Emory University modtog for nylig en bevilling til at studere computermodellering som en metode til at bestemme, hvorfor astronauter, der er i rummet i længere perioder, oplever øjenpatologier. Samuels samarbejder med forskere ved NASA Glenn Research Center, og andre, for at hjælpe med at identificere årsagen til disse patologier, og afgøre, om der er en måde at gribe ind og forhindre disse typer af synskomplikationer i fremtiden.

"Vi ved det, hvis astronauter er i rummet i længere tid, de har en højere tilbøjelighed til at udvikle patologier svarende til øget intrakranielt tryk, " sagde Samuels. "Vi forsøger at inkorporere alle de eksisterende kliniske og forskningsmæssige data i funktionelle beregningsmodeller af selve øjet, centralnervesystemet og det kardiovaskulære system for at bestemme, hvordan de interagerer."

Han siger, at disse beregningsmodeller burde besvare nogle af spørgsmålene om "hvorfor dette sker for vores astronauter."

Længden af ​​astronauters ophold i rummet ændrede sig i midten af ​​2000'erne, da den internationale rumstation begyndte at blive brugt. Rumfærge-missioner varede typisk to uger, men nu kan ISS-missionerne vare seks måneder eller længere. Astronauter gik ikke længere op i rummet og kom hurtigt tilbage til Jorden.

Det var omkring dette tidspunkt, det videnskabelige samfund bemærkede, at længere varigheder i rummet, i mikrogravitation, forårsagede en større tilbøjelighed til forandringer i øjet.

Mange astronauter, der oplever disse synsproblemer, støder på et hyperopisk skift i deres syn, hvilket betyder, at de gradvist bliver langsynede. Astronauter kan udvikle folder i nethinden, oplever hævelse af den optiske disk og har også udspilning af synsnerveskeden bag øjet. Nogle astronauter, der er vendt tilbage fra en mission, oplever stadig synsproblemer fem år senere. Samuels og hans kolleger mener, at der kan være nogle permanente ombygningsændringer i øjet efter længere tid i rummet.

"I betragtning af at et af NASAs primære mål er at sende nogen til Mars, dette vil være den længste tid, mennesker har tilbragt i rummet hidtil, " sagde Samuels. "Hvis vi er i stand til at identificere risikofaktorer, der kan disponere nogen for disse typer problemer i rummet, beregningsmodellerne kan blive et screeningsværktøj for fremtidige astronauter."

Samuels siger, at han også ønsker at finde den direkte årsag bag disse øjenpatologier i et forsøg på at udvikle værktøjer til at stoppe denne proces for astronauter i rummet.

"Hvis en astronaut er seks måneder fra at komme hjem og allerede oplever synsrelaterede problemer, vi ønsker at dæmme op for yderligere skader, der måtte opstå, " han sagde.

Samuels' rolle i dette projekt er at fortolke kliniske og forskningsmæssige data, der informerer beregningsmodelleringen og videresende til de andre efterforskere, om outputdata opnået fra modellerne er realistiske. Som kliniker-videnskabsmand, han kan tage oplysninger, der er indsamlet fra forskningsstudier, kliniske undersøgelser og beregningsmodellering i laboratoriet, og sammenligne det med scenarier i den virkelige verden på en klinik.

C. Ross Ethier, Ph.D., professor og midlertidig formand for Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering ved Georgia Institute of Technology, er projektleder.

"Dr. Samuels hjælper med at jorde os i den kliniske virkelighed ved at relatere effekter i rummet til kliniske forhold på Jorden, detaljering af patofysiologiske processer på cellulært niveau til kliniske resultater, " sagde Ethier. "Han er en utrolig ressource for vores team og det bredere rumfysiologiske samfund."