Parabolisen lennon aiheuttamaa neuroplastisuutta tutkittu kehittyneillä magneettikuvausmenetelmillä (BrainDTI)

Painottomuus muuttaa perusteellisesti monia fysiologisia järjestelmiä ja erityisesti hermostoa ja vestibulaarijärjestelmää. Hermoston muutokset perustuvat osittain aivojen plastisuusmekanismeihin, eli hermosolujen ja niiden yhteyksien modifikaatioihin. Ne ovat joidenkin parabolisessa lennossa tai astronauteissa havaittujen käyttäytymisvasteiden lähde. Yleisesti havaitaan esimerkiksi, että parabolisten lentokampanjoiden toisena ja kolmantena päivänä, joissa on 3 lentoa, harvemmilla osallistujilla on taipumus sairastua matkapahoinvointiin ensimmäisen päivän aikana. Vastaavasti astronautit kärsivät ensimmäisellä avaruusmatkallaan 2/3 2-3 päivän avaruussairaudesta - matkapahoinvoinnin erityismuodosta - kun taas toisella matkalla tämä osuus on paljon pienempi.

Tämän tutkimuksen hypoteesi on, että lyhytaikainen painottomuus sekä parabolisten lentojen aikana koetut painovoiman tason muutokset indusoivat neuroplastisuusilmiöitä aivoalueilla, jotka osallistuvat vestibulaarisen, visuaalisen ja proprioseptiivisen integraatioon.

Tavoitteena on objektivoida nämä plastisuusilmiöt ja arvioida niiden muutoksia ajan myötä magneettikuvauksen (MRI) avulla. Tavallinen MRI antaa anatomisen kuvan aivoista. Tätä tutkimusta varten muunnos nimeltään diffuusio-MRI (Diffusion Tensor Imaging - DTI) visualisoi hermokimppuja ja niiden matkaa aivoissa. Tämän tarkastelun kokonaiskesto on noin ¾ tuntia.

Tämän tutkimuksen tuloksia verrataan meneillään olevaan 12 astronautin tutkimukseen, joille on otettu samat MRI-kuvat ennen matkaa kansainväliselle avaruusasemalle ja sen jälkeen. Tämän jälkeen tutkijat voivat arvioida painottomuudelle altistumisen keston vaikutusta neuroplastisuuden ilmiöihin.