Menschen, die Weltraummissionen planen und durchführen, werden nicht müde, uns zu sagen, wie schwierig es ist, Dinge im Weltraum zu tun.
Unser nächstes großes Ziel ist es, Menschen zum Mars zu bringen und dort eine Kolonie zu gründen. Es gibt eine Vielzahl von technischen und technischen Hürden zu überwinden, aber wir glauben, dass wir es schaffen können.
Die andere Seite der Medaille sind jedoch die zu überwindenden physiologischen Hürden. Diese können sich als viel schwieriger herausstellen. Die Zwillingsstudie der NASA ist bereit, unserem wachsenden Wissen über die Auswirkungen der Raumfahrt auf den Menschen eine enorme Menge an Daten hinzuzufügen.
Die Astronauten-Zwillinge Scott und Mark Kelly bilden die Grundlage für die NASA-Studie. Scott verbrachte ein Jahr im Weltraum und kehrte am 1. März 2016 zur Erde zurück, nachdem er 340 Tage an Bord der ISS verbracht hatte. Mark, selbst ein pensionierter Astronaut, blieb während Scotts Jahr im Weltraum auf der Erde und lieferte eine Grundlage für die Untersuchung der Auswirkungen einer so langen Zeit außerhalb der Erde auf den menschlichen Körper.
Im Februar 2016 veröffentlichte die NASA vorläufige Ergebnisse der Studie. Jetzt hat das Team, das die Ergebnisse der Zwillingsstudie untersucht, begonnen, die Daten zu integrieren. Die Art und Weise, wie sie dies tun, unterscheidet es von anderen Studien.
"Niemand hat sich jemals so intensiv mit einem menschlichen Subjekt befasst und es in diesem Detail profiliert." - Tejaswini Mishra, Ph.D., Medizinische Fakultät der Stanford University.
In der Regel werden einzelne Studien mehr oder weniger einzeln in geeigneten Fachzeitschriften veröffentlicht. In der Zwillingsstudie werden die Daten jedoch integriert und zusammengefasst, bevor einzelne Artikel zu unterschiedlichen Themen veröffentlicht werden. Die Idee ist, dass zusammengenommen ihre Auswirkungen auf unser Verständnis der längeren Zeit im Raum viel größer sein werden.
"Das Schöne an dieser Studie ist, dass man durch die Integration umfangreicher Datensätze physiologischer, neurobehavioraler und molekularer Informationen Korrelationen zeichnen und Muster erkennen kann", sagte Tejaswini Mishra, Ph.D., wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Stanford University School of Medicine, der erstellt die integrierte Datenbank, die Ergebnisse aufzeichnet und nach Korrelationen sucht. „Niemand hat sich jemals so intensiv mit einem menschlichen Subjekt befasst und es in diesem Detail profiliert. Die meisten Forscher kombinieren vielleicht zwei bis drei Arten von Daten, aber diese Studie ist eine der wenigen, die viele verschiedene Arten von Daten und eine beispiellose Menge an Informationen sammelt. “
"Jede Untersuchung innerhalb der Studie ergänzt die andere." - Brinda Rana, Ph.D., Universität C, San Diego School of Medicine
Mike Snyder, Ph.D., ist der Leiter eines Teams von Mitarbeitern bei Stanford, das an der Synthese der Daten arbeiten wird. Der Gesamtprozess besteht aus ungefähr drei Schritten:
- Einzelne Forscher in Bereichen wie Kognition, Biochemie und Immunologie analysieren und stellen ihre Daten zusammen und teilen ihre Ergebnisse dem Stanford-Team mit.
- Das Stanford-Team wird diese Ergebnisse dann weiter in größere Datensätze integrieren.
- Diese größeren Datensätze werden dann überprüft und analysiert, um die ersten Ergebnisse zu bestätigen und zu ändern.
"Es gibt viele Neuerungen bei dieser Studie, und das macht sie aufregend", sagte Dr. Brinda Rana, Associate Professor für Psychiatrie an der San Diego School of Medicine der Universität von Kalifornien. „Eine vergleichende Studie mit einem Zwilling im Weltraum und einem auf der Erde wurde noch nie durchgeführt. Jede Untersuchung innerhalb der Studie ergänzt die andere. “
Die NASA vergleicht die Zwillingsstudie und die neue integrierte Methode zur Verarbeitung aller Ergebnisse mit der Durchführung einer Symphonie. Jede Studie ist wie ein Instrument, und anstatt jedes Solo zu spielen, werden sie zu einem größeren Ganzen hinzugefügt. Das Team in Stanford ist wie der Dirigent. Wenn Sie jemals ein Orchester gehört haben, wissen Sie, wie mächtig das sein kann.
"Die menschlichen Systeme im Körper sind alle miteinander verflochten, weshalb wir die Daten auf ganzheitliche Weise betrachten sollten", sagte Scott M. Smith, Ph.D., NASA-Manager für Ernährungsbiochemie am Johnson Space Center. Er führt biochemische Profile an Astronauten durch und seine Forschung konzentriert sich auf bestimmte Metaboliten, Endprodukte verschiedener biologischer Wege und Prozesse.
"Es ist eine umfassendere Art, Forschung zu betreiben." - Chris Mason, Ph.D., außerordentlicher Professor, Abteilung für Physiologie und Biophysik Weill Cornell Medicine
Chris Mason Ph.D. von Weill Cornell Medicine sagte: „Sowohl das Universum als auch der menschliche Körper sind komplizierte Systeme und wir untersuchen etwas, das schwer zu sehen ist. Es ist wie mit einer neuen Taschenlampe, die die zuvor dunklen Zahnräder molekularer Wechselwirkungen beleuchtet. Es ist eine umfassendere Art, Forschung zu betreiben. “
Wissenschaftler, die an der Zwillingsstudie beteiligt sind, sind von diesem neuen Ansatz sehr begeistert. Zwillingsastronauten zu haben, ist eine außergewöhnliche Gelegenheit und wird unser Verständnis der Raumfahrt in der menschlichen Physiologie enorm verbessern.
"Es besteht kein Zweifel, dass die Erkenntnisse aus der Integration unserer Daten von unschätzbarem Wert sind", sagte Dr. Emmanuel Mignot, Direktor des Zentrums für Schlafwissenschaft und Medizin an der Stanford University School of Medicine. Er untersucht das Immunsystem und ist begeistert von der Untersuchung spezifischer Immunzellpopulationen, da sich viele der anderen Immunstudien nur auf allgemeine Faktoren konzentrieren.
Eine Zusammenfassung der ersten Ergebnisse sollte Anfang 2018 oder möglicherweise Ende 2017 veröffentlicht werden. Einzelne Artikel zu detaillierteren Themen werden in Kürze folgen.
