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epa01641999 Researchers, technicians and craftsmen cheer the inauguration of the new German Antarctic research facility Neumayer Station III in the Antarctica. 20 February 2009. The research facility of the Alfred Wegener Inistitute for Polar and Maritime Research can be lifted by hydraulic pillars in order to counterbalance the fresh snow and guarantee a running time of 30 years.  EPA/Alfred Wegener Inistitute/Hans-Christian Woeste  EDITORIAL USE ONLY

Mediziner haben die Hirne von Wissenschaftlern untersucht, die auf einer Antarktisforschungsstation überwinterten.
Bild: EPA

Hirn­schwund bei Aufenthalt in der Antarktis und im All – Forscher rätseln über Ursache

Für Monate abgeschieden in extremer Umwelt: Dafür ist der Mensch nicht geschaffen. Deutsche Forscher haben eine neue Folge solcher Langzeitaufenthalte entdeckt. Sie könnte auch bei Missionen ins All eine Rolle spielen.



Anhaltende Dunkelheit, bis zu minus 50 Grad, immer die gleichen Gesichter - und eine schnelle Flucht unmöglich: Ein Langzeitaufenthalt in der Antarktis kann laut deutschen Forschern deutliche Auswirkungen aufs Gehirn haben.

Bei Menschen, die sich 14 Monate auf der Neumayer-Station III aufhielten, seien Verkleinerungen in Teilbereichen des Hippocampus festgestellt worden, die für Gedächtnis und räumliches Denken zuständig sind, berichten die Wissenschaftler im «The New England Journal of Medicine». Was die Veränderungen im Gehirn auslöst, ist unklar.

Lernfähigkeit nimmt ab

Das Team um Alexander Stahn von der Charité-Universitätsmedizin Berlin hatte per Magnetresonanztomographie (MRT) strukturelle Hirn-Aufnahmen vor und nach der Expedition gemacht, Blutproben der einbezogenen fünf Männer und vier Frauen analysiert und sie regelmässig kognitiven Tests unterzogen. Die Ergebnisse wurden mit denen einer Kontrollgruppe in Deutschland verglichen.

Bei den kognitiven Übungen gebe es normalerweise einen Lerneffekt, sagte Studienleiter Stahn. Je ausgeprägter die Gehirnveränderungen bei den Probanden gewesen seien, desto geringer sei ihre Lernkurve gestiegen. Angesichts des relativ jungen Alters von 25 bis 36 Jahren seien die Veränderungen im Gehirn überraschend stark ausgefallen. Für die Teilnehmer selbst seien sie nicht wahrnehmbar, zudem seien nicht alle neun Männer und Frauen in gleichem Masse betroffen gewesen.

Hoffentlich reversibel

Was genau die Veränderungen im Gehirn auslöst, sei nicht klar, sagte Stahn. Zu möglichen Faktoren zählten Reizarmut, wenige Sozialkontakte, schlechter Schlaf oder Probleme in der Gruppe. Er halte es für wichtig, nach Möglichkeiten zu suchen, dem Effekt vorzubeugen. Langfristige negative Folgen erwartet er für die Betroffenen nicht: «Das Hirn in ist diesen Bereichen wahnsinnig anpassungsfähig. Ich gehe davon aus, dass diese Veränderungen reversibel sind.» Bisher gebe es dazu aber keine Daten.

Die Forscher weisen darauf hin, dass ihre Studie mit neun Teilnehmern sehr klein sei und die Ergebnisse deshalb vorsichtig zu interpretieren seien. Tierversuche hätten aber schon mehrfach schädliche Effekte von monotoner Umwelt und sozialer Isolation fürs Gehirn gezeigt.

Raumfahrer: Buchstäblich eine hohle Birne

Hirnveränderungen wurden auch schon bei Raumfahrern festgestellt. Eine im Mai vorgestellte Studie hatte gezeigt, dass sich bei längeren Aufenthalten auf der Raumstation ISS bestimmte Hohlräume im Gehirn vergrössern. Zu vermuten sei ein Zusammenhang mit dem häufig beobachteten Verlust von Sehschärfe bei Raumfahrern, berichteten die Wissenschaftler im Fachjournal «PNAS».

Die Hirnventrikel - mit Hirnwasser gefüllte Hohlräume im Gehirn - vergrösserten sich demnach bei den elf untersuchten Kosmonauten während des Einsatzes um durchschnittlich fast zwölf Prozent. Auch nach sieben Monaten war noch eine deutliche Veränderung messbar.

Zuvor hatten Mediziner bereits berichtet, dass es im Gehirn von Raumfahrern auch ein halbes Jahr nach der Rückkehr von Langzeit-Missionen noch «grossflächige Volumenänderungen» gibt. Betroffen war vor allem die sogenannte graue Substanz, die hauptsächlich Nervenzellen enthält.

Es gebe Hinweise, dass die Auswirkungen auf das Gehirn grösser sind, je länger die Menschen sich im Weltall aufhalten, hiess es. Ob die Veränderungen relevant für das Denkvermögen der Raumfahrer sind, sei noch unklar.

Antarktisches Testgelände für ISS

An der AWI-Station werden immer wieder auch Aspekte untersucht, die für die Raumfahrt relevant sind. Mit dem Gewächshaus «EDEN-ISS» wurde zum Beispiel getestet, wie man Menschen bei langen Reisen ins All mit frischem Obst und Gemüse versorgen könnte.

Die vor zehn Jahren in Betrieb genommene Neumayer-Station III sei «ein extrem geeignetes Analogmodell für die Raumfahrt», sagte der Medizinisch-Logistische Koordinator der AWI-Station, Tim Heitland. Auch Fragen zum Immunsystem und zur Gruppendynamik seien dort schon untersucht worden. Veränderungen des Gehirns seien zum Beispiel mit Blick darauf von Interesse, wie sich die räumliche Orientierung entwickle, wenn man Menschen zum Mars schicke.

Sieben Monate ohne Fluchtmöglichkeit

Die Neumayer-Station ist ganzjährig besetzt: Über den Winter von etwa Ende Februar bis Anfang November seien es neun Leute, sagte Heitland, der selbst 16 Monate dort lebte. An- und Abreise seien wegen des Wetters in dieser Zeit nicht möglich. Im antarktischen Sommer kämen bis zu 60 Menschen, auch für kürzere Aufenthalte.

Die Neumayer-Forschungsstation III wurde 2009 in der Antarktis eröffnet. bild: Felix Riess CC

Wer auf der Station überwintere, werde vorher gründlich untersucht und durchlaufe eine mehrmonatige Vorbereitung, so Heitland. Kälte, Orkanwinde und acht Wochen im Jahr ohne Sonnenaufgang: «Der Ort an sich ist extrem, die Bedingungen sind hart.» Dabei sei die Antarktis natürlich auch wunderschön. «Auf der Station kann man sich wohlfühlen, auch wenn es kein Luxushotel ist.»

An sich selbst habe er nach der Rückkehr in die Zivilisation auch Veränderungen bemerkt, ohne die Ursachen zu kennen, schilderte Heitland. Plötzlich gebe es wieder Gerüche, Konsummöglichkeiten und Verkehr. «Nach 14 Monaten mit einer kleinen Gruppe im Eis ist es Wahnsinn, in Kapstadt am Flughafen zu stehen.»

Die freiwillig teilnehmenden Wissenschaftler gehörten zu der Mannschaft, die auf der deutschen Forschungsstation Neumayer III überwinterten. In dieser Zeit lebten sie viele Monate lang ohne viel Privatsphäre und waren von der Aussenwelt abgeschnitten. Selbst bei Notfällen wäre eine Evakuierung nicht möglich gewesen. Sie nahmen an regelmässigen computergestützten Kognitionstests teil, gaben Blutproben ab und liessen sich vor und nach der Expedition in einem Magnetresonanztomografen untersuchen.

(oli/sda/afp/dpa)

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Bubble Weil wir die Kommentar-Debatten weiterhin persönlich moderieren möchten, sehen wir uns gezwungen, die Kommentarfunktion 48 Stunden nach Publikation einer Story zu schliessen. Vielen Dank für dein Verständnis!
17Alle Kommentare anzeigen
    Alle Leser-Kommentare
  • Andre Buchheim 07.12.2019 22:45
    Highlight Highlight Spannend, das engt auch unsere Möglichkeiten ein, dauerhaft außerhalb unseres Planeten uns dauerhafte Überlebenschancen einzuräumen. Hier zeigt sich nochmal deutlich, wir haben nur diesen Planeten, nur er bietet uns die besten Entwicklungschancen, daher sollten wir alles tun, was zur Heilung unseres Systems Erde notwendig ist. Zeit zur radikalen Umkehr!
    • Share 08.12.2019 19:28
      Highlight Highlight Wieso umkehren? Der nun bewiesene Koller, bei Garfield Montags jeweils ausgeprägt beobachtbar, könnte den Fokus von kognitiven Fähigkeiten hin zum Affekt aufzeigen, weil Mensch sich Unbekanntem nähert und bei Überraschungen sich mit dieser Strategie im Vorteil wähnt.
      Bei der grauen Hirnmasse dürfte die Raumzeitkonstante, ähnlich dem Licht, ihre Muskeln spielen lassen.
  • Jättelattejaterö 07.12.2019 20:26
    Highlight Highlight Hirnschwund - nicht nur in der Antarktis oder In der Schwerelosigkeit- erste Anzeichen bei uns vor dem Haus erkennbar -
  • Yolo 07.12.2019 19:53
    Highlight Highlight Trump war im All?
    • Andre Buchheim 07.12.2019 23:38
      Highlight Highlight Trump kommt aus dem All. ;-)
  • Holch 07.12.2019 19:20
    Highlight Highlight Interessanter Artikel!
    Kann mir vorstellen, dass sich diese Art von Degeneration nicht nur an solch derart isolierten Orten entwickelt. Bei Nationalisten kann man so etwas auch vermuten 🤔..
  • sunshineZH 07.12.2019 17:54
    Highlight Highlight Antwort wie auf alles: Klimawandel!
    • ChlyklassSFI 08.12.2019 13:28
      Highlight Highlight Warst du im All? 😀
  • philosophund 07.12.2019 17:40
    Highlight Highlight Ist in der Rekrutenschule und im WK auch so imfall 🤣
  • Asterio 07.12.2019 17:36
    Highlight Highlight Wusste gar nicht dass Trump früher mal Raumfahrer war.
  • Locutus70 07.12.2019 17:32
    Highlight Highlight Na dann sind mal diese beiden Ferienziele gestrichen :xD
  • pejot 07.12.2019 17:27
    Highlight Highlight Sicher, dass der Hirnschwund nur dort beobachtet wird:-)))?
  • Frei Schnauze 07.12.2019 17:11
    Highlight Highlight Diese Erkenntnis hilft bei einem gewissen Herrn Trump leider auch nicht weiter.
  • Wendy Testaburger 07.12.2019 17:10
    Highlight Highlight Wusste gar nicht, dass schon sooo viele Menschen sich länger in der Antarktis aufgehalten haben😳😉
  • RicoH 07.12.2019 17:08
    Highlight Highlight Gut zu wissen. Werde sogleich meinen Urlaub im All stornieren.
  • El Vals del Obrero 07.12.2019 17:05
    Highlight Highlight Wozu die Abgeschiedenheit auch führen kann:

    https://www.spektrum.de/news/eigen-op-in-der-antarktis/1655594

    Blinddarm oder Brustkrebs selbst operieren.
  • Burial 07.12.2019 16:55
    Highlight Highlight Befand sich Trump für längere Zeit im All bzw. in der Antarktis?

    Frage für einen Freund...🤔

Warum ist Kohle böse, aber Biogas gut? Brennstoffe im Vergleich

Noch leben wir im fossilen Zeitalter: Vier Fünftel des weltweiten Energieverbrauchs decken wir mit Öl, Gas und Kohle. Erneuerbare Energieträger fristen im Vergleich zu den fossilen nach wie vor ein Nischendasein. Problematisch ist dies nicht nur wegen der Begrenztheit der fossilen Ressourcen, sondern mehr noch wegen ihres entscheidenden Beitrags zur Klimaerwärmung.

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