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Pressemitteilungen | 20.10.2024

LMU-Neuroradiologe beobachtet mit Magnetresonanztomographen in der Antarktis die Hirnstruktur von Polarforschern

Das Projekt wird beim Munich New Space Summit in München diskutiert
Prof. Peter zu Eulenburg vom Institut für Neuroradiologie am LMU Klinikum München hat in Zusammenarbeit mit französischen und italienischen Polarforschern auf der Antarktisstation Concordia den ersten mobilen Magnetresonanztomographen für den gesamten Kontinent in Betrieb genommen. Im Rahmen eines wissenschaftlichen Projektes der Europäischen Raumfahrtagentur ESA werden damit Langzeiteffekte der sozialen Isolation, der Höhenanpassung und der Tageslichtdauer auf das menschliche Gehirn untersucht.
IPEV/PNRA/PzE
Auf der Antarktisstation Concordia wurde der erste mobile Magnetresonanztomograph für den gesamten Kontinent in Betrieb genommen.

Im Rahmen eines Forschungsprojekts der ESA ist der erste mobile Magnetresonanztomograph (MRT) durch den LMU-Wissenschaftler Prof. Peter zu Eulenburg auf den antarktischen Kontinent gebracht und installiert worden. Ziel der Studie in Kollaboration mit Kollegen aus Südwales (Prof. Damian Bailey) ist die Hirnstruktur von 14 europäischen Wissenschaftlern und Technikern im Rahmen einer Antarktisüberwinterung auf der französisch-italienischen Polarstation Concordia zu beobachten.

IPEV/PNRA/PzE
Damit untersuchen Prof. Peter zu Eulenburg und internationale Kollegen unter anderem Langzeiteffekte der sozialen Isolation, der Höhenanpassung und der Tageslichtdauer auf das menschliche Gehirn.

Nach einer Pilotphase am LMU Klinikum wurde die Basismessung der Probanden am europäischen Astronautentrainingszentrum, dem DLR Envihab in Köln-Bonn, mit dem neuartigen Ultraniedrigfeld-MRT Hyperfine Swoop® durchgeführt. Von Köln wurde das kompakte MRT vor einigen Monaten in einer maßgeschneiderten Transportkiste per Luftfracht über Singapur nach Christchurch (Neuseeland) gebracht. Der anschließende Acht-Stunden-Interkontinentalflug an die Küste der Antarktis wurde dann von einer Transportmaschine der italienischen Luftwaffe durchgeführt. Den Flug der letzten 1.000 km auf das Hochplateau Dome C erfolgte wegen der extremen klimatischen Bedingungen mit einem Flugzeug Typ Basler BT-67.

„Dies ist sicherlich die logistisch aufwändigste und nervenaufreibendste MRT-Studie meiner bisherigen Laufbahn“, sagt Prof. zu Eulenburg, Professor für Neuroimaging am Institut für Neuroradiologie und am Deutschen Schwindelzentrum des LMU Klinikums in München. „Die Transportrisiken, vor allem auf dem letzten Teilstück von der italienischen Küstenstation Mario-Zucchelli ins Landesinnere der Antarktis, waren beträchtlich. Die elektrische Inbetriebnahme dann war aufgrund der Kälte (minus 40 Grad Celsius im Sommer, minus 80 Grad Celsius im Winter) und dem isolierenden, kilometerdicken Eisschild als Untergrund der Station dann auch nicht einfach. Zum Glück ist aber bis jetzt, vor allem auch Dank der großartigen Unterstützung durch die Kollegen des italienischen Antarktisprogramms ENEA und des französischen Polarinstituts IPEV, alles gut gegangen.“

Von der Antarktis in den Weltraum

Das Projekt wird von der Deutschen Luft- und Raumfahrtagentur gefördert und soll die Effekte sozialer Langzeitisolation auf das menschliche Gehirn am Beispiel der Antarktis-Überwinterer untersuchen. Der sehr spezielle Ort (Spitzname: weißer Mars), die Station Concordia (3233m über Null), erlaubt darüber hinaus noch die gleichzeitige Untersuchung von zwei weiteren Phänomenen: der Höhenanpassung des Gehirns bei Sauerstoffmangel und der Einfluss der Tageslichtdauer auf die Hirnstruktur. Auf der Station Concordia geht die Sonne, aufgrund der Nähe zum Südpol, Anfang Mai unter und erst nach fast drei Monaten totaler Dunkelheit Anfang August wieder auf.

Mit der aktuellen Studie auf dieser speziellen Plattform der ESA für Analogumgebungen zum Weltraum können jetzt hoffentlich erstmals erfolgreich die Effekte der sozialen Isolation von den Effekten der Schwerelosigkeit abgegrenzt werden. „Erste Erkenntnisse gehen dahin, dass das Gehirn bei längerem Wegfall des Tageslichts in eine Art Ruhezustand geht“, sagt Peter zu Eulenburg. „Kurz davor entsorgt das Gehirn aber offenbar sehr viel Protein-Müll. Was da genau passiert, müssen die Auswertungen zeigen.“ Die letzte Messung der Studie ist für Mai 2025 vorgesehen. Weitere Reisen für das mobile MRT, aber auch ein Einsatz am Klinikum sind bereits in Planung.

Die Arbeitsgruppe von Prof. zu Eulenburg untersucht seit Jahren am Klinikum in enger Zusammenarbeit mit Prof. Alexander Choukér (Anästhesiologie) die Effekte einer Langzeitmission an Bord der Internationalen Raumstation auf das Gehirn von Astronauten. Dazu ist kürzlich auch die erste hochrangige Übersichtsarbeit veröffentlicht worden:

Effects of spaceflight on the brain, Lancet Neurology, Volume 23, Issue 8, p826-835, August 2024, DOI: 10.1016/S1474-4422(24)00224-2. 

Terminhinweis: Munich New Space Summit: Mittwoch, 23.10.2024, Panel Discussion: Exploration is Human: Medical Aspects in New Space mit Prof. Alexander Chouker und Prof. Peter zu Eulenburg vom LMU Klinikum.

Link zur Konferenz: Programme - Munich New Space Summit (munich-newspace-summit.org)

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Kontakt

Prof. Dr. med. Peter zu Eulenburg

AG Strukturelle und funktionelle Bildgebung, Institut für Neuroradiologie & DSGZ, LMU Klinikum

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50 Jahre Campus Großhadern - Tag der offenen Tür

Am Samstag, 14. September 2024, präsentiert sich die LMU Medizin von 10 bis 16 Uhr beim Tag der Offenen Tür am Campus Großhadern mit einem vielfältigen Programm für die gesamte Familie: mit Vorträgen, Führungen, Infoständen und Mitmach-Aktionen. Dazu gibt es ein buntes und spannendes Rahmenprogramm mit Aktivitäten für Kinder, Foodtrucks und Musik.

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