Nevroradiolog Donna Roberts, MD, og nevroforsker Badran samarbeidet om et prosjekt for å gjennomføre
Transkraniell magnetisk stimulering —en metode som tillater ikke-invasiv stimulering av hjernebarken ved hjelp av korte magnetiske pulser. I likhet med transkraniell elektrisk stimulering (TES), er TMS noen ganger assosiert med smerte og bør derfor brukes med forsiktighet.
Dr. Roberts søker i sitt eksperimentbevise at TMS trygt kan brukes i null tyngdekraft og sammenligne deltakernes ytelse under jordens tyngdekraft med resultatene deres under null tyngdekraft.
Under TMS-prosedyren, gjennom hodeskallen til hjernenen magnetisk puls sendes for å stimulere elektrisk aktivitet. Pulsen er veldig lokalisert. Legen setter spolen over motivets hode; når pasientens tommel rykker, vet forskeren at TMC-spolen er på rett sted.
Her på jorden er TMS godkjent av FDAUnited States Food and Drug Administration for behandling av uoppnåelig depresjon. Forskere fra MUSC og andre organisasjoner undersøker også bruken av TMS for behandling av PTSD. Det brukes også til å behandle avhengighet og smerte hos mennesker som tar opioider. Og også i rehabiliteringssentre for slagpasienter. Depresjon kan være et problem for mennesker på langvarige oppdrag borte fra jorden. Roberts og Badran er sikre på at TMS kan være et nyttig og kompakt verktøy for langvarig bruk i romoppdrag.
Også TMS kan støtte astronauter igod kognitiv kondisjon under lange flyreiser slik at de er klare til å komme seg på jobb når de lander på Månen eller Mars. Men først må forskerne finne ut hvordan "normale" målinger ser ut i null tyngdekraft.
Det er allerede kjent at medisiner metaboliseresannerledes når en person er i rommet. Astronauter som tar sovepiller trenger prøving og feiling for å bestemme riktig dosering i verdensrommet, sa Roberts.
En tidligere studie av Roberts som sammenlignet MRHjernen til astronauter før og etter flyturen til den internasjonale romstasjonen viste fysiske endringer i hjernen som var korrelert med endringer i motoriske ferdigheter og kognitive evner hos astronauter.
For å teste TMS i null tyngdekraft, måtte de bruke flyet Zero Gravity Corporation, som tilbyr null gravitasjonsflygninger.
Flyet, kalt G-Force One, flyri en bue, går opp i en 45-graders vinkel, og deretter ned i en 45-graders vinkel. I de korte 20-30 sekundene mellom oppstigning og nedstigning blir alle på flyet vektløse. Og dette eneste 20-30 sekunders vinduet var den tiden Roberts og Badran måtte gjennomføre TMS-testen.
Teamet av frivillige Roberts og Badran besto avmennesker fra Institutt for psykiatri og atferdsvitenskap med erfaring i å administrere TMS, siden de alle måtte bytte på å fungere som fag og kontrollere. De trengte folk omtrent like gamle som ekte astronauter - omtrent 30 år gamle.
Roberts og Badran visste at de bare hadde enen sjanse til å eksperimentere. Slike flyreiser er veldig dyre, og det meste av forskningstilskuddet gikk til disse kostnadene. Hvert 20.-30. Sekund med tyngdekraft, måtte de kjøre programvare på datamaskinene sine som skulle sende et signal til spolen, registrere tommeltrekket og deretter fortelle dem at TMS hadde fungert. Hvis han ikke registrerte rykningen i tommelen, økte systemet kraften og sendte et nytt signal til rykningen ble registrert.
Forskerne oppnådde minst tre målinger for hver person, som kunne sammenlignes med flere målinger tatt på bakken før og etter flyturen.
Resultatene av eksperimentet viste hva som kreves under forhold med vektløshetmindre elektromagnetisme enn på jorden for å få tommelen til å rykke. Dette tyder på nevrofysiske endringer som skjer i hjernen, men det er flere mulige forklaringer, alt fra fysisk forskyvning av hjernen i skallen til nevroner som reagerer sterkere på stimulering.
Etter å ha bevist at TMS er mulig i tyngdekraften, vil forskere fortsette sin forskning om bruk av TMS til romoppdrag.
Les også
Det er mulig å lage en termonukleær reaktor på jorden. Hva blir konsekvensene?
Dommedagsbreen viste seg å være farligere enn forskere trodde. Vi forteller det viktigste
På sykdomsdag 3 mister de fleste COVID-19 pasienter luktesansen og lider ofte av en rennende nese