Cinematografía del LCR
A medida que envejecemos en la Tierra, nuestro cerebro cambia. Pero, ¿qué le sucede al cerebro humano después de estar mucho tiempo en el espacio?
En un nuevo estudio de la Agencia Espacial Europea y la agencia espacial rusa Roscosmos, los investigadores exploraron los cambios en el cerebro de los astronautas después de viajar hacia y desde el espacio. Muestran cómo el cerebro se adapta a los vuelos espaciales y descubren que el cerebro está casi "recableado" con cambios de fluidos y cambios de forma. Los investigadores descubrieron que estos cambios pueden persistir durante meses después de que una persona regresa a la Tierra.
El líder del estudio, Floris Uiz, investigador de la Universidad de Amberes en Bélgica, dijo a los medios que los extraños cambios cerebrales observados por el equipo eran "muy nuevos y muy inesperados".
En este estudio, un equipo internacional de investigadores estudió los cerebros de 12 astronautas varones poco antes y después de su vuelo a la Estación Espacial Internacional. También observaron los cerebros de los astronautas siete meses después de su regreso a la Tierra. Todos los astronautas del estudio participaron en vuelos de larga distancia que duraron una media de 172 días, o poco más de cinco meses y medio.
"Inicialmente nos centramos en la neuroplasticidad para comprender cómo se adapta el cerebro a los vuelos espaciales", dijo Wuyts, y añadió que el equipo también se centró en la conectividad cerebral en sujetos astronautas.
"El análisis estructural (de los cerebros de los astronautas) se ha completado, pero los estudios de conectividad aún no se han realizado", dijo Wuyts. "Con este artículo sobre la conectividad, por fin tenemos una respuesta sobre esta neuroplasticidad".
Para ello, el equipo utilizó una técnica de imágenes cerebrales llamada tractografía, que es una técnica de reconstrucción 3D que utiliza datos de difusión. MRI (resonancia magnética) o exploraciones dMRI para estudiar la estructura y la conectividad en el cerebro.
Wuyts explicó que los datos de la resonancia magnética pueden decir mucho a los investigadores sobre el cerebro de un sujeto.
La resonancia magnética analiza la estructura a nivel de materia gris (como el microprocesador de una PC) y materia blanca (las conexiones entre todas las unidades de procesamiento en la placa base de la PC). "Las resonancias magnéticas también analizan el líquido del cerebro, llamado líquido cefalorraquídeo (LCR)", dijo Wuyts a Space.com.
"Estas estructuras parecen haber cambiado después de los vuelos espaciales, principalmente debido a la deformación causada por la transferencia de fluidos en el espacio", dijo Wuyts. Curiosamente, el equipo también encontró un aumento en la materia gris y blanca. En el cerebro, la materia blanca facilita la comunicación entre la materia gris y entre la materia gris y el resto del cuerpo.
En el pasado, se pensaba que los vuelos espaciales podrían provocar cambios estructurales en el propio cuerpo calloso. Sin embargo, el equipo descubrió que los ventrículos cerebrales cercanos en realidad se agrandaban, lo que alteraba el tejido neural que rodea el cuerpo calloso, cambiando su forma, explicó Wuyts. Los ventrículos del cerebro son bolsas que producen y almacenan líquido cefalorraquídeo, el líquido que rodea el cerebro y la médula espinal.
Pero los cambios no se notaron recién inmediatamente después de que los astronautas regresaron a la Tierra. En escáneres cerebrales de los sujetos siete meses después del aterrizaje, el equipo encontró que estos cambios persistían.
El estudio es parte de un creciente cuerpo de investigación que explora cómo los vuelos espaciales, especialmente los viajes espaciales de larga duración, afectan al cuerpo humano. Este no es el final de nuestra comprensión del tema, pero revela nuevos conocimientos sobre cómo se ve afectado el cerebro, información que los investigadores pueden utilizar para proteger mejor a los humanos en el espacio.
“Nuestro estudio muestra que debemos tomar contramedidas para garantizar que los cambios de fluidos y de forma en el cerebro sean limitados”, dijo Wuyts a los medios.
Wuyts añadió que una medida que podría reducir estos efectos es la gravedad artificial. En teoría, la gravedad artificial se crea mediante fuerzas de inercia para recrear la sensación de gravedad, como la que experimentamos en la Tierra. En los últimos años, los científicos han comenzado a hacer realidad este concepto, un antiguo elemento básico de la ciencia ficción.
“El uso de la gravedad artificial en una estación espacial o un cohete con destino a Marte podría potencialmente resolver el problema de la transferencia de fluidos.
El donut giratorio de la película de Stanley Kubrick 2001: Odisea en el espacio es un gran ejemplo de una situación ideal. Sin embargo, su implementación es muy compleja. Sin embargo, este puede ser el camino a seguir. Estudios futuros lo demostrarán", afirmó Wuyts.
El trabajo se publicó el viernes (18 de febrero) en la revista Frontiers in Neural Circuits.