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Zamboni, Drain Brain e la NASA


In questo momento, a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, il primo astronauta italiano femminile, Samantha Cristoforetti, si sta assestando nella sua nuova casa. Durante il fine settimana, la Cristoforetti ha lasciato l'orbita della terra da una lancio di un razzo in Kazakhstan. Mentre si unisce ad altri astronauti internazionali come parte della Expedition 42/43, la Cristoforetti condurrà un esperimento di ricerca importante, utilizzando la tecnologia sviluppata dal Dr. Paolo Zamboni. Questo studio, chiamato Brain Drain, è una collaborazione tra la NASA e l'Agenzia Spaziale Italiana. Sarà con strain-gauge plethysmography (un collare al collo che misura il flusso di sangue) per analizzare il drenaggio cerebrale nello spazio. Ecco perché, come spiegato sul sito della NASA.

Sulla Terra, il sangue scorre giù dal cervello di una persona indietro verso il cuore in parte grazie alla forza di gravità, ma molto poco si sa su come questo flusso avviene senza effetti di gravità. Molti membri dell'equipaggio riportano mal di testa e altri sintomi neurologici nello spazio, che possono essere correlate alla mancanza di gravità che agisce sul sangue che scorre nelle vene. Brain Drain utilizza un collare speciale per misurare il flusso di sangue dal cervello, allo scopo di individuare quali processi fisici nel corpo può compensare la mancanza di gravità per assicurare che il sangue scorra correttamente.

Applicazioni Spaziali

Drain Brain studia come il sangue ritorna al cuore dal cervello attraverso le vene nel collo di un astronauta. Questo può aiutare gli scienziati a comprendere meglio i meccanismi che garantiscono il corretto flusso di sangue in condizioni di microgravità. I menbri della Stazione Spaziale Internazionale  riportano una varietà di sintomi neurologici che possono essere correlati a variazioni di questo flusso di sangue. Il progetto studia inoltre come i cambiamenti del flusso sanguigno in risposta agli orari di ogni membro dell'equipaggio nello spazio, che non seguono il programma tipico giorno-notte  come la maggior parte degli umani sulla Terra.


Applicazioni Terra
Lo strumento sviluppato per Brain Drain, chiamato un pletismografo strain-gauge, non richiede alcun intervento chirurgico o conoscenza speciale, che potrebbe essere uno strumento ideale per il monitoraggio di pazienti con una vasta gamma di disturbi cardiaci o cerebrali. In precedenti ricerche, gli scienziati hanno individuato, grazie a questo strumento, un possibile legame tra alcune malattie neurodegenerative, come la sclerosi multipla, e il blocco delle vene che collegano al cervello. I ricercatori sono interessati a studiare la connessione tra queste vene cerebrali legate e i disturbi cognitivi, come il morbo di Alzheimer. Il sistema Drain brain potrebbe essere un nuovo modo per controllare questa anomalia venosa.

Come spiega la NASA, il dottor Zamboni ha usato questo collare al collo per studiare le persone con sclerosi multipla. E ha scoperto che nelle persone con SM, rispetto ai controlli sani, si è segnato ritardo nel drenaggio del cervello quando i pazienti passano da sdraiato a verticale. Dr. Zamboni, che ha anche scoperto l'insufficienza venosa cronica cerebrospinale (CCSVI) nella sclerosi multipla, e ritiene che questi ostacoli extracranici causano questo ritardo del sangue  dal cervello verso il cuore.


Right now, on the International Space Station, the first female Italian astronaut, Samantha Cristoforetti, is settling into her new home. Over the weekend, Cristoforetti left the earth's orbit from a rocket launch in Kazakhstan. As she joins other international astronauts as part of Expedition 42/43, Cristoforetti will be conducting a major research experiment, using the technology developed by Dr. Paolo Zamboni. This study, called Drain Brain, is a collaboration between NASA and the Italian Space Agency. It will be using strain-gauge plethysmography (a neck collar which measures blood flow) to analyze cerebral drainage in space. Here's why, as explained on the NASA site.

On Earth, blood flows down from a person’s brain back toward the heart thanks in part to gravity, but very little is known about how this flow happens without gravity’s effects. Many crew members report headaches and other neurological symptoms in space, which may be related to the absence of gravity acting on blood flowing through the veins. Drain Brain uses a special neck collar to measure blood flow from the brain, to help researchers understand which physical processes in the body can compensate for the lack of gravity to ensure blood flows properly.

Space Applications

Drain Brain studies how blood returns to the heart from the brain through veins in an astronaut’s neck. This can help scientists better understand the mechanisms that ensure proper blood flow in microgravity. ISS Crewmembers report a variety of neurological symptoms that may be related to changes in this blood flow. The project also studies how blood flow changes in response to crewmember schedules in space, which do not follow the typical day-night schedule of most humans on Earth.
Earth Applications
The instrument developed for Drain Brain, called a strain-gauge plethysmograph, does not require any surgery or special knowledge, which could make it an ideal tool for monitoring patients with a wide range of heart or brain disorders. In previous research, the scientists who developed the instrument identified a possible link between some neurodegenerative disorders, such as multiple sclerosis, and blockage of veins that connect to the brain. Researchers are also interested in studying the connection between these brain-related veins and cognitive disorders, such as Alzheimer’s disease. Drain Brain’s novel system could be a new way to screen for this vein abnormality.


http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/1278.html


As NASA explains, Dr. Zamboni has been using this neck collar to study people with multiple sclerosis. And he has found that in people with MS, when compared to healthy controls, there is marked delay in drainage of the brain when patients go from lying down to upright. Dr. Zamboni, who also discovered Chronic Cerebrospinal Venous Insufficiency (CCSVI) in MS, believes that extracranial obstructions are causing this delay in blood leaving the brain to travel back to the heart.


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