Många astronauter som kommer tillbaka från rymden upplever sämre syn efter flygning, några till och med år efter, och forskare vid University of Alabama i Birmingham arbetar för att se varför.

Brian Samuels, M.D., biträdande professor vid Oftalmologiska institutionen, och hans medarbetare från Georgia Institute of Technology och Emory University fick nyligen ett anslag för att studera beräkningsmodellering som en metod för att avgöra varför astronauter som är i rymden under långa perioder upplever ögonpatologier. Samuels samarbetar med forskare vid NASA Glenn Research Center, och andra, för att identifiera orsaken till dessa patologier, och avgöra om det finns ett sätt att ingripa och förhindra dessa typer av synkomplikationer i framtiden.

"Vi vet det, om astronauterna är i rymden under längre tid, de har en högre benägenhet att utveckla patologier som liknar ökat intrakraniellt tryck, "Sa Samuels. "Vi försöker införliva alla befintliga kliniska och forskningsdata i funktionella beräkningsmodeller av själva ögat, det centrala nervsystemet och det kardiovaskulära systemet för att bestämma hur de interagerar."

Han säger att dessa beräkningsmodeller borde svara på några av frågorna om "varför detta händer våra astronauter."

Hur länge astronauterna stannade i rymden förändrades i mitten av 2000-talet när den internationella rymdstationen började användas. Rymdfärjans uppdrag varade vanligtvis två veckor, men nu kan ISS-uppdragen pågå i sex månader eller längre. Astronauter gick inte längre upp i rymden och kom snabbt tillbaka ner till jorden.

Det var runt den här tiden som forskarsamhället märkte att längre varaktigheter i rymden, i mikrogravitation, orsakade en större benägenhet för förändringar i ögat.

Många astronauter som upplever dessa synproblem möter en hyperopisk förändring i sin syn, vilket betyder att de gradvis blir framsynta. Astronauter kan utveckla veck i näthinnan, upplever svullnad av den optiska disken och har även utvidgning av synnerven bakom ögat. Vissa astronauter som har återvänt från ett uppdrag upplever fortfarande synproblem fem år senare. Samuels och hans kollegor tror att det kan finnas några permanenta ombyggnadsförändringar i ögat efter längre tidsperioder i rymden.

"Med tanke på att ett av NASA:s primära mål är att skicka någon till Mars, detta kommer att vara den längsta tid som människor har tillbringat i rymden hittills, "Samuels sa." Om vi ​​kan identifiera riskfaktorer som kan predisponera någon för den här typen av problem i rymden, beräkningsmodellerna kan bli ett screeningverktyg för framtida astronauter."

Samuels säger att han också vill hitta den direkta orsaken bakom dessa ögonpatologier i ett försök att utveckla verktyg för att stoppa denna process för astronauter i rymden.

"Om en astronaut är sex månader från att komma hem och redan upplever synrelaterade problem, vi vill temporära alla ytterligare skador som kan uppstå, " han sa.

Samuels roll i detta projekt är att tolka kliniska och forskningsdata som informerar beräkningsmodelleringen och vidarebefordra till de andra utredarna om utdata som erhållits från modellerna är realistiska. Som kliniker-forskare, han kan ta information som samlas in från forskningsstudier, kliniska studier och beräkningsmodellering i labbet, och jämföra det med verkliga scenarier på en klinik.

C. Ross Ethier, Ph.D., professor och tillfällig ordförande för Wallace H. Coulters avdelning för biomedicinsk teknik vid Georgia Institute of Technology, är projektledare.

"Dr. Samuels hjälper oss att jorda oss i den kliniska verkligheten genom att relatera effekter i rymden till kliniska förhållanden på jorden, beskriver patofysiologiska processer på cellulär nivå till kliniska resultat, " Sa Ethier. "Han är en otrolig resurs för vårt team och den bredare rymdfysiologigemenskapen."