Physiologische Veränderungen des Stressmarkers Cortisol, der Wachstumsfaktoren BDNF und VEGF, der Struktur des Hippocampus sowie kognitiver Fähigkeiten während eines Langzeitaufenthaltes in der Antarktis

• Main Author: Hügle, Manuel Linus
• Other Authors: male, N.N.
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: German
• Published: 2021
• Subjects: isolation; confinement; hippocampus; cognitive function; BDNF; VEGF; cortisol; ddc:610; Antarc*; Antarctica; Antarktis*
• Online Access: https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/28974; https://doi.org/10.17169/refubium-28724; https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:188-refubium-28974-8

Einleitung: Langzeitaufenthalte in der Antarktis sind durch Isolation, Beengtsein und Monotonie gekennzeichnet und dienen als Analogmodell zur Erforschung der Auswirkungen von Weltraummissionen auf den menschlichen Organismus. Die extremen Bedingungen während einer Überwinterung in der Antarktis können zu einer erheblichen Beeinträchtigung der physischen und psychischen Gesundheit führen. Bereits in früheren Studien konnte gezeigt werden, dass es während Aufenthalten in extremen Umwelten zu einer Aufrechterhaltung der Stressreaktion kommen kann, welche mit einer gesteigerten Cortisolsekretion einhergeht. Wissenschaftliche Studien konnten in der Vergangenheit zeigen, dass innerhalb des Gehirns insbesondere die Struktur und Funktion des Hippocampus durch Stress gefährdet ist. Neben erhöhten Cortisolwerten werden auch Veränderungen der Expression der neurotrophen Wachstumsfaktoren BDNF und VEGF als mitverursachend vermutet. Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss eines 14-monatigen Aufenthaltes in der Antarktis auf die hippocampale Struktur, die zu Grunde liegenden neurophysiologischen Veränderungen und die kognitiven Fähigkeiten zu untersuchen. Methoden: Im Rahmen der 33. Überwinterungskampagne wurden an neun Expeditionsteilnehmern vor und nach der Überwinterung in der Antarktis MRT-Aufnahmen des Hippocampus durchgeführt, um das Volumen der Hippocampussegmente zu bestimmen. Zusätzlich erfolgten vor, während und nach der Überwinterung in regelmäßigen Abständen Entnahmen von Speichelproben und Blutproben zur Bestimmung von Cortisolwerten und Serumkonzentrationen der Wachstumsfaktoren BDNF und VEGF. Die kognitive Leistungsfähigkeit wurde mittels standardisierter computerbasierter Testverfahren ermittelt. Die Daten der Überwinterer wurden mit den Ergebnissen einer Kontrollgruppe, welche nicht an der Überwinterung teilnahm, verglichen. Die erhobenen Daten wurden mittels gemischt linearem Modell analysiert. Das Signifikanzniveau wurde für alle Tests auf 0,05 festgelegt. Ergebnisse: Die Analyse mittels linear ...