Viajar al espacio afecta al cerebro

Una neurorradióloga del Medical University of South Carolina (MUSC) ha realizado un estudio que revela que los astronautas experimentan cambios cerebrales cuando viajan al espacio. El estudio, titulado ‘Efectos de los vuelos espaciales en la estructura del cerebro de los astronautas como se indica en resonancia magnética’, presenta sus resultados este viernes 2 de noviembre en ‘New England Journal of Medicine’, informa Europa Press.

Según la investigadora del estudio, Donna Roberts, la exposición al entorno espacial tiene «efectos permanentes en los seres humanos» pero estos, simplemente, no se entienden.

El estudio indica que los astronautas de la NASA han experimentado visión alterada y una mayor presión dentro de sus cabezas durante un vuelo espacial a bordo de la Estación Espacial Internacional. Estas condiciones pueden convertirse en un problema «serio» para los astronautas, particularmente si ocurren en órbita terrestre baja a bordo de la Estación Espacial Internacional o lejos de la Tierra, como en una misión de exploración a Marte.

Para describir estos síntomas, la NASA acuñó el término ‘síndrome de presión intracraneal por discapacidad visual’, o ‘síndrome de VIIP’. Se cree que la causa de este síndrome está relacionada con la redistribución del líquido corporal hacia la cabeza durante la exposición a microgravedad a largo plazo; sin embargo, la causa exacta es desconocida. Teniendo en cuenta las preocupaciones de seguridad y el posible impacto en los objetivos de exploración humana, la NASA ha convertido en «prioridad» la determinación de la causa del síndrome VIIP y cómo resolver sus efectos.

Trabajando con la División de Ciencias de la Vida Espacial de la NASA a principios de los 90, Donna Roberts ya era consciente de los desafíos que enfrentan los astronautas durante los vuelos espaciales de larga duración. Roberts estaba preocupada por la falta de datos que describían la adaptación del cerebro humano a la microgravedad, por lo que propuso a la NASA que la resonancia magnética (MRI) se utilizara para investigar la anatomía del cerebro después de un vuelo espacial.

La científica sospechó que los cambios anatómicos sutiles en los cerebros de los astronautas durante el vuelo espacial podrían estar contribuyendo al desarrollo del síndrome VIIP, según su trabajo anterior. De 2001 a 2004, Roberts dirigió un estudio de reposo en cama de tres años financiado por la NASA, en colaboración con otros investigadores de la Universidad de Texas, en Galveston.

Para este estudio, examinó las respuestas cerebrales y musculares de los participantes que permanecieron en la cama durante 90 días, tiempo durante el cual se les pidió que mantuvieran la cabeza continuamente inclinada hacia abajo para simular los efectos de la microgravedad. Usando la resonancia magnética funcional, Roberts evaluó la neuroplasticidad cerebral, estudiando la corteza motora del cerebro antes, durante y después del reposo en cama a largo plazo. Los resultados confirmaron que la neuroplasticidad en el cerebro ocurría durante el reposo en cama, lo que se correlacionaba con los resultados funcionales de los sujetos.

Pero cuando Roberts evaluó los escáneres cerebrales, vio algo «inusual». Notó una ocurrencia de ‘amontonamiento’ en el vértice, o la parte superior del cerebro, con el estrechamiento de las circunvoluciones y los surcos, los bultos y depresiones en el cerebro que le dan su apariencia doblada. Esta aglomeración fue peor para los participantes que estaban más tiempo en reposo en cama para el estudio.

Asimismo, vio evidencia de cambios cerebrales y un estrechamiento del espacio entre la parte superior del cerebro y la mesa interna del cráneo, y cuestionó si lo mismo podría estar sucediendo a los astronautas durante el vuelo espacial.

En estudios posteriores, Roberts adquirió imágenes de resonancia magnética del cerebro y datos relacionados del programa Lifetime Surveillance of Astronaut Health de la NASA para dos grupos de astronautas: 18 astronautas que habían estado en el espacio por periodos cortos a bordo del US Space Shuttle y 16 astronautas que habían estado en el espacio por periodos de tiempo más largos, típicamente tres meses, a bordo de la Estación Espacial Internacional. Después, Roberts y su equipo compararon las imágenes cerebrales de los dos grupos.

Los resultados del estudio confirmaron un estrechamiento del surco central del cerebro --un surco en la corteza cerca de la parte superior del cerebro que separa los lóbulos parietal y frontal--, en el 94 por ciento de los astronautas que participaron en vuelos de larga duración y en el 18,8 por ciento de los astronautas en vuelos de corta duración. Además, descubrieron un estrechamiento de los espacios del líquido cefalorraquídeo en la parte superior del cerebro entre los astronautas de vuelo de larga duración, pero no en los astronautas de vuelo de corta duración.

Sus descubrimientos concluyeron que ocurren cambios significativos en la estructura del cerebro durante el vuelo espacial de larga duración y que las partes del cerebro más afectadas (los lóbulos frontal y parietal) controlan el movimiento del cuerpo y una función ejecutiva superior. Es decir, cuanto más tiempo permanezca en el espacio un astronauta, peor serán los síntomas del síndrome VIIP.

Para comprender mejor los resultados del estudio, Roberts y el equipo planean comparar las imágenes de post-vuelo repetidas de los cerebros de los astronautas para determinar si los cambios son permanentes o si volverán a la línea de base después de algún tiempo en la Tierra. «No sabemos si los efectos adversos en el cuerpo continúan progresando o si se estabilizan después de algún tiempo en el espacio», se pregunta Roberts.

Con la misión de la expedición a Marte de la NASA que se lanzará en 2033, existe la urgencia de que investigadores como Roberts recopilen más datos sobre astronautas y comprendan los fundamentos de la fisiología espacial humana. La gravedad en Marte es aproximadamente un tercio de la de la Tierra. Teniendo en cuenta los viajes desde y hacia Marte, junto con el tiempo en la superficie, el equipo de la expedición marciana estaría expuesto a la gravedad reducida durante al menos tres años, según estima Roberts. EP