Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.
Overslaan en naar de inhoud gaan

Zorg van de toekomst

Hersenen en DNA veranderen in de ruimte

Leestijd: 4 minuten

Sommige delen van de hersenen van astronauten zetten uit in de ruimte en andere delen krimpen. Dat is te zien op MRI-scans die voor en na de ruimtemissie worden gemaakt.

model hersenen

Onderzoekers van de Universiteit van Michigan zeggen dat hun bevindingen gevolgen kunnen hebben voor de behandeling van bepaalde ziekten die invloed hebben op de hersenfunctie.

Het is voor het eerst dat onderzoek gedaan is naar verandering van de hersenstructuur tijdens ruimtevluchten.

 

Afhankelijk van de tijdsduur

Uit de studie blijkt dat tijdens een ruimtevlucht in sommige delen van het brein het volume van de grijze stof toeneemt. In andere delen neemt het af. De sterkte van de verandering hangt af van de tijdsduur die buiten de dampkring wordt doorgebracht.

De wetenschappers bestudeerden MRI’s van 12 astronauten die twee weken in een spaceshuttle in de ruime waren geweest en ook nog eens van 14 astronauten die zes maanden hadden gewerkt in het International Space Station.

Opgeblazen hoofd

Op alle MRI’s was toename of afname in de grijze stof in de hersenen te zien, in verschillende delen van de hersenen. De veranderingen waren het duidelijkst bij mensen die het langst in de ruimte waren.

“We ontdekten grote gebieden waarin het volume van de grijze stof afnam,” vertelt onderzoeker Rachael Seidler, hoogleraar kinesiologie en psychologie aan de Universiteit van Michigan. “Dat kan verband houden met de herverdeling van het hersenvocht in de ruimte. Er is geen zwaartekracht aanwezig, die de vloeistoffen in het lichaam naar beneden trekt. Dat zorgt voor een zogenaamd opgeblazen hoofd in de ruimte.”

dna hersenen

Aanpassen aan gewichtsloze toestand

Ook ontdekten de wetenschappers dat het volume van de grijze stof toeneemt in hersengebieden die verantwoordelijk zijn voor het bewegen van de benen. Dat zou misschien kunnen duiden op veranderingen die ontstaan doordat de hersenen leren hoe je moet bewegen in gewichtsloze toestand. Deze hersenveranderingen bleken het grootst bij mensen die het langst in het ruimtestation waren, omdat hun hersenen zich 24 uur per dag moesten aanpassen.

24/7 iets nieuws leren

“Dat is interessant omdat je ook als je iets heel interessant vindt, normaal niet langer dan een uur per dag oefent,’’ stelt Seidler. ’’Maar de veranderingen die we zagen, waren vergelijkbaar met veranderingen in de hersenen die optreden wanneer je 24/7 iets nieuws zou oefenen.’’

Ze vervolgt: ’’Juist in de ruimte kunnen we goed zien hoe plastisch het brein is. De hersenen moeten zich continu aanpassen en voortdurend leren omgaan met een beperkte zwaartekracht.’’

Nuttig voor behandelingen ziekten

De wetenschappers van de Universiteit van Michigan denken dat hun kennis nuttig kan zijn voor de behandeling van bepaalde ziekten.

Te denken valt volgens hen aan mensen die aan de hersenaandoening normale druk hydrocefalie (NDH) lijden. Bij hen is sprake een gestoorde opname van het hersenvocht. Hierdoor ontstaan drukverschillen. De naam is misleidend, want bij deze aandoening wisselt de druk. Meestal is die aan de hoge kant.

 

Geestelijke achteruitgang en loopstoornissen

De oorzaak van NDH is niet altijd bekend. Een vroeger doorgemaakte subarachnoïdale bloeding of hersenvliesontsteking kan de oorzaak zijn. Mogelijk spelen verouderingsprocessen een rol.

Mensen die de ziekte hebben, kunnen last krijgen van geestelijke achteruitgang (vergeetachtigheid, traagheid en apathie), loopstoornissen en incontinentie.

 

Nieuwe verbindingen tussen neuronen

Rachael Seidler, hoogleraar kinesiologie en psychologie aan de Universiteit van Michigan denkt dat het onderzoek misschien ook nieuwe inzichten kan opleveren voor de behandeling van mensen die door ziekte langdurig in bed moeten liggen.

De veranderingen in de hersenen kunnen nieuwe verbindingen tussen neuronen genereren, stelt Seidler, die ook een andere lange-termijn studie leidt, die inzicht moet geven in wat de gevolgen van de hersenveranderingen zijn op cognitie en fysieke prestaties.

Ook wordt gekeken hoe lang de veranderingen in de structuur van het brein - ook na terugkomst op aarde - standhouden. “Het kan zijn dat het gedrag weer normaal wordt,’’ zegt Seidler. ’’Maar dat de wijze waarop het brein dat gedrag regelt, verandert.”

Lees meer over het onderzoek van de Universiteit van Michigan via deze link

DNA

Onderzoek naar tweelingen in de ruimte

Wat gebeurt er met je lichaam als je een jaar in de ruimte verblijft? Onderzoekers van de NASA zetten een uniek experiment op met een identieke tweeling.

Eén broer, Scott Kelly reisde af naar het internationaal ruimtestation ISS om daar een jaar te werken. En de ander, Mark. bleef op aarde. Het doel was om data van de tweeling van voor, tijdens en na de missie te vergelijken. De eerste onderzoeksresultaten zijn opmerkelijk.

 

Verandering van DNA

Zo veranderde het DNA van Scott, de broer die in de ruimte verbleef. De chromosomen van Scott waren langer geworden tijdens zijn verblijf in de ruimte, terwijl ze op aarde korter worden als je ouder wordt.

Dat kwam doordat de zogenaamde ’telomeren’ op het einde van zijn chromosomen - die chromosomen beschermen voor afsterven en versmelten met andere chromosomen - langer waren geworden.

 

Meer bewegen en minder calorieën

De onderzoekers vermoeden dat het te wijten is aan het feit dat Scott meer bewoog en sportte en minder calorieën opnam in het ruimtestation. Toen hij weer op aarde was, werden ze opnieuw korter. Het effect ervan moet nog worden onderzocht. Ook allerlei andere data, bijvoorbeeld over een verandering in botstructuur bij Scott, maar ook over lichtelijke cognitieve achteruitgang bij hem, werden verzameld en onderzocht.

Lees meer over de tweelingstudie via: nasa.gov/twins-study

tweeling Scott en Mark Kelly
Gepensioneerde tweeling astronauten, Scott (rechts) en Mark Kelly (links). Beeld: NASA. Photo Credits: Derek Storm, www.derekstorm.com