Motåtgärder för synnedsättning hos astronauter (STOP-VIIP)

Synnedsättningen som observerats hos många astronauter efter långvarig rymdfärd ombord på den internationella rymdstationen anses vara det viktigaste uppdragshotande medicinska problemet som identifierats under det senaste decenniet av rymdprogrammet. Mellan 2012 och 2014 har NASA och NSBRI spenderat 3-4 miljoner USD/år för att undersöka det kliniska förloppet och de underliggande mekanismerna för detta tillstånd, kallat Visual Impairment Intracranial Pressure Syndrome (VIIP) på grund av dess teoretiska samband med förhöjt intrakraniellt tryck och centralt venöst tryck. . Under den tidigare finansieringscykeln utförde utredarna för denna ansökan de första invasiva mätningarna av intrakraniellt tryck under akuta (head down lutning sängstöd och parabolisk flygning) och kroniska (24 timmar HDT sängläge) förändringar i gravitationsgradienter som simulerar rymdfärd hos friska människor. Nya observationer från dessa studier fastställde att 1) ​​det finns ett stort antal centrala ventryck som upplevs normalt under förändringar i kroppsställning i det dagliga livet; 2) dessa förändringar sker inom några sekunder efter posturala transienter från upprätt till liggande och är sedan stabila över tiden i den positionen; 3) med akut antagande om simulerad mikrogravitation (HDT-bästa), ökar det intrakraniella trycket och det centrala ventrycket något från ryggläge, men återgår under de kommande 24 timmarna mot och ibland under ryggläge på grund av rumslig kompensation i hjärnan ; 4) under sann mikrogravitation (parabolisk flygning) minskar den akuta minskningen av centralt ventryck cerebralt utflödesmotstånd och ICP minskar jämfört med ryggläge, men förblir över den upprättstående positionen i 1G.

Den nuvarande hypotesen är att VIIP-syndromet inte beror på ett patologiskt förhöjt centralt venöst eller intrakraniellt tryck. Men eftersom det inte finns den vanliga tryckminskningen som vanligtvis ses i upprätt position på jorden, leder den oupphörliga, låga nivåhöjningen i ICP (dvs. större än upprätt, men mindre än liggande) till adaptiva förändringar i ögat som i slutändan resulterar i vid jordklotsplattning, koroidala veck och synnedsättning. Preliminära data tyder på att användningen av underkroppens undertryck (LBNP) kan sänka ICP när man är i huvudet nedåt, mot de värden som observeras upprätt. Utredarna föreslår att applicering av LBNP under sömn i rymden skulle vara en praktisk strategi för att återställa en relevant (men omvänd) dygnsrytmvariabilitet i centralt venöst tryck som sedan skulle förhindra adaptiva förändringar i ögat. Utredarna föreslår följande hypotes:

Hypotes 1: Upprepad administrering av LBNP på natten kommer att orsaka en säker, varaktig minskning av det centrala ventrycket under sömnen. Denna återställande av effektiv dygnsvariabilitet i centralt venöst tryck kommer att förhindra strukturella förändringar i ögat inducerade av mikrogravitation. För att testa denna hypotes, den långsiktiga effekten av nattlig LBNP (6-8 timmar) för att simulera den upprättstående positionen och förhindra strukturella förändringar i ögat under fyra dagars sängläge. Omfattande, icke-invasiv toppmodern avbildning kommer att användas för att undersöka strukturen av den visuella apparaten, med hjälp av optisk koherenstomografi kombinerad med invasiv direkt mätning av CVP.