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Le cerveau des astronautes est « recâblé » lors d'un vol spatial de longue durée pour les aider à s'adapter à un environnement inhabituel, selon une nouvelle étude.
Une équipe internationale dirigée par l'Université d'Anvers en Belgique a examiné le cerveau de cosmonautes russes qui ont passé en moyenne 172 jours dans l'espace.
Les cerveaux changent et s'adaptent à la fois dans leur structure et leur fonctionnement tout au long de notre vie, mais cette nouvelle étude a révélé que les effets des voyages dans l'espace peuvent déclencher leurs propres changements.
Les résultats montrent des changements microstructuraux significatifs dans plusieurs voies de la substance blanche, telles que les voies sensorimotrices, qui sont responsables des fonctions sensorielles, motrices et de traitement.
L'étude, financée par l'Agence spatiale européenne et Roscomos, constituera la base de recherches futures sur l'ensemble des changements cérébraux au cours des voyages dans l'espace.
Les cosmonautes impliqués dans l'étude n'ont pas été nommés par les chercheurs.
Le cerveau des astronautes est « recâblé » lors d'un vol spatial de longue durée pour les aider à s'adapter à un environnement inhabituel, selon une nouvelle étude. Vue d'artiste de l'alunissage
À mesure que l'exploration humaine de l'espace atteint de nouveaux horizons, tels que les séjours prolongés en orbite terrestre basse et les voyages vers la Lune et retour vers Mars, il est essentiel de comprendre les effets des voyages spatiaux sur le cerveau humain, a déclaré l'équipe.
Des recherches antérieures ont montré que les voyages dans l’espace ont le potentiel de modifier à la fois la forme et la fonction du cerveau adulte.
L'auteur principal, le Dr Floris Wuyts, et ses collègues ont examiné les changements structurels dans le cerveau après un vol spatial au niveau des voies de substance blanche dans le cerveau profond.
C'est la partie du cerveau responsable de la communication entre la matière grise et le corps, ainsi qu'entre les différentes régions de la matière grise.
En bref, la matière blanche est le canal de communication du cerveau et la matière grise est le lieu où s'effectue le traitement de l'information.
Pour étudier la structure et le fonctionnement du cerveau après un vol spatial, les chercheurs ont utilisé une technique d’imagerie cérébrale appelée tractographie par fibre.
Le cerveau change et s'adapte à la fois dans sa structure et dans son fonctionnement tout au long de notre vie, mais cette nouvelle étude a révélé que les effets des voyages dans l'espace peuvent déclencher leurs propres changements.
"La tractographie des fibres fournit une sorte de schéma de câblage du cerveau. Notre étude est la première à utiliser cette méthode spécifique pour détecter les changements dans la structure du cerveau après un vol spatial", a expliqué le Dr Wuyts.
Wuyts et son équipe ont acquis des IRM de diffusion (IRMd) de 12 cosmonautes masculins avant et immédiatement après leurs vols spatiaux. Ils ont également collecté huit analyses de suivi, sept mois après le vol spatial.
Les cosmonautes envoyés dans l'espace par l'agence spatiale russe Roscosmos ont tous participé à des missions de longue durée, d'une durée moyenne de 172 jours.
Les chercheurs ont trouvé des preuves du concept de « cerveau instruit », c'est-à-dire h. le degré de neuroplasticité dont le cerveau doit s'adapter aux voyages dans l'espace.
"Nous avons constaté des changements dans les connexions neuronales entre plusieurs zones motrices du cerveau", a déclaré l'auteur principal Andrei Doroshin de l'Université Drexel.
"Les zones motrices sont des centres cérébraux dans lesquels les commandes de mouvements sont initiées. En apesanteur, un astronaute doit drastiquement adapter ses stratégies de mouvement par rapport à celles de la Terre.
"Notre étude montre que leur cerveau est, pour ainsi dire, recâblé."
Des analyses de suivi sept mois après leur retour sur Terre ont montré que les changements liés au voyage spatial étaient toujours visibles dans le cerveau.
"Nous savons grâce à des études antérieures que ces zones motrices montrent des signes d'adaptation après un vol spatial. Nous avons maintenant la première indication que cela se reflète également au niveau des connexions entre ces régions", a déclaré le Dr Wuyts.
Les auteurs ont également découvert une explication aux modifications anatomiques du cerveau observées après un vol spatial.
Une équipe internationale dirigée par l'Université d'Anvers en Belgique a examiné le cerveau de cosmonautes russes qui ont passé en moyenne 172 jours dans l'espace.
« Au départ, nous pensions avoir découvert des changements dans le corps calleux, la voie centrale entre les deux hémisphères du cerveau », explique le Dr Wuyts.
Le corps calleux est adjacent aux ventricules cérébraux, un réseau communicant de chambres remplies de liquide qui se dilatent au fil des voyages dans l'espace.
"Les changements structurels que nous avons initialement découverts dans le corps calleux sont en réalité provoqués par un élargissement des ventricules, qui induisent des modifications anatomiques dans le tissu nerveux adjacent", a déclaré le Dr Wuyts.
"Alors qu'on pensait initialement qu'il y avait de réels changements structurels dans le cerveau, nous observons uniquement des changements de forme. Cela place les résultats dans une perspective différente."
L'étude souligne la nécessité de comprendre comment les voyages dans l'espace affectent notre corps, notamment grâce à des recherches à long terme sur les effets sur le cerveau humain, a-t-il déclaré.
L'étude, financée par l'Agence spatiale européenne et Roscomos, constituera la base de recherches futures sur l'ensemble des changements cérébraux au cours des voyages dans l'espace. L'astronaute de la NASA Peggy Whitson en photo. Elle n'a pas participé à l'étude
Il existe actuellement des contre-mesures contre la perte musculaire et osseuse, telles que : B. faire de l'exercice au moins deux heures par jour. Des recherches futures pourraient fournir la preuve que des contre-mesures cérébrales sont nécessaires.
"Ces résultats nous donnent des pièces supplémentaires au puzzle global. Parce que cette recherche est si révolutionnaire, nous ne savons pas encore à quoi ressemblera l'ensemble du puzzle.
« Ces résultats contribuent à notre compréhension globale de ce qui se passe dans le cerveau des astronautes.
"Il est essentiel de maintenir cette ligne de recherche en recherchant les changements cérébraux induits par les vols spatiaux sous différents angles et en utilisant différentes techniques", a déclaré le Dr Wuyts.
Les résultats ont été publiés dans la revue Limites des circuits neuronaux.