Modforanstaltninger for synsnedsættelse hos astronauter (STOP-VIIP)

Synsforstyrrelsen observeret hos mange astronauter efter langvarig rumflyvning ombord på den internationale rumstation anses for at være det vigtigste missionstruende medicinske problem, der er identificeret i det sidste årti af rumprogrammet. Mellem 2012 og 2014 har NASA og NSBRI brugt 3-4 millioner dollars om året på at undersøge det kliniske forløb og de underliggende mekanismer af denne tilstand, kaldet Visual Impairment Intracranial Pressure Syndrome (VIIP) på grund af dets teoretiske sammenhæng med forhøjet intrakranielt tryk og centralt venetryk. . Under den foregående finansieringscyklus udførte efterforskerne for denne ansøgning de første invasive målinger af intrakranielt tryk under akutte (hoved-ned-tilt-bedest og parabolflyvning) og kroniske (24 timer HDT-bedest) ændringer i gravitationsgradienter, der simulerer rumflyvning hos raske mennesker. Nye observationer foretaget fra disse undersøgelser fastslog, at 1) der er et stort udvalg af centralt venetryk, der normalt opleves under ændringer i kropsholdning i dagligdagen; 2) disse ændringer forekommer inden for sekunder efter posturale transienter fra oprejst til liggende og er derefter stabile over tid i den position; 3) med akut antagelse af simuleret mikrogravitation (HDT-bedrest), stiger det intrakraniale tryk og det centrale venetryk en smule fra liggende stilling, men vender i løbet af de næste 24 timer tilbage mod og nogle gange under liggende værdi på grund af rumlig kompensation i hjernen ; 4) under ægte mikrotyngdekraft (parabolflyvning) reducerer den akutte reduktion i det centrale venetryk cerebral udstrømningsmodstand, og ICP falder sammenlignet med liggende stilling, men forbliver over den oprejste stilling i 1G.

Den nuværende hypotese er, at VIIP-syndromet ikke skyldes et patologisk forhøjet centralt vene- eller intrakranielt tryk. Men fordi der ikke er den sædvanlige reduktion i trykket, der typisk ses i opretstående stilling på jorden, fører den uophørlige, lave niveaustigning i ICP (dvs. større end oprejst, men mindre end liggende) til adaptive ændringer i øjet, som i sidste ende resulterer i ved globusudfladning, koroidale folder og synshandicap. Foreløbige data tyder på, at brugen af ​​underkroppens undertryk (LBNP) kan sænke ICP, mens man er i hovedet nede, mod værdierne observeret oprejst. Forskerne foreslår, at anvendelse af LBNP under søvn i rummet ville være en praktisk strategi til at genoprette en relevant (om end omvendt) døgnrytmevariabilitet i centralt venetryk, som så ville forhindre adaptive ændringer i øjet. Efterforskerne foreslår følgende hypotese:

Hypotese 1: Gentagen administration af LBNP om natten vil forårsage en sikker, vedvarende reduktion af det centrale venetryk, mens du sover. Denne genoprettelse af effektiv cirkadisk variabilitet i centralt venetryk vil forhindre strukturelle ændringer i øjet induceret af mikrogravitation. For at teste denne hypotese, den langsigtede effektivitet af natlig LBNP (6-8 timer) til at simulere den oprejste stilling og forhindre strukturelle ændringer i øjet under fire dages sengeleje. Omfattende, ikke-invasiv state-of-the-art billeddannelse vil blive brugt til at undersøge strukturen af ​​det visuelle apparat ved hjælp af optisk kohærens tomografi kombineret med invasiv direkte måling af CVP.