Il nostro cervello cambia mentre invecchiamo e cresciamo qui sulla Terra. Ma cosa succede al cervello umano? Dopo essere stato nello spazio Per molto tempo?
In un nuovo studio, uno sforzo di collaborazione tra l’Agenzia spaziale europea e l’Agenzia spaziale russa RoscosmoI ricercatori hanno scoperto come cambia il cervello degli astronauti dopo aver viaggiato nello spazio e ritorno. Hanno mostrato come il cervello si adatta al volo spaziale e hanno scoperto che il cervello è quasi “ricablato” e si verificano cambiamenti sia nel fluido che nella forma. I ricercatori hanno scoperto che questi cambiamenti possono persistere per mesi dopo il ritorno di una persona sulla Terra.
Gli strani cambiamenti nel cervello che il team ha osservato erano “molto nuovi e molto inaspettati”, ha detto a Space.com Floris Wuits, ricercatore dell’Università di Anversa in Belgio.
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Come studiare il cervello nello spazio
Per questo studio, il team di ricerca internazionale ha studiato il cervello di 12 astronauti maschi prima e subito dopo i loro voli verso la Stazione Spaziale Internazionale. Hanno anche osservato il cervello di questi astronauti sette mesi dopo il loro ritorno sulla Terra. Tutti gli astronauti in questo studio hanno preso parte a voli di lunga durata che hanno richiesto, in media, 172 giorni, o poco più di cinque mesi e mezzo.
“Inizialmente ci siamo concentrati sulla neuroplasticità per vedere come il cervello si adatta al volo spaziale”, ha detto Wittes, aggiungendo che il team si è concentrato anche sulla connettività all’interno del cervello degli astronauti.
Analisi strutturale [of astronaut brains] È già stato fatto, ma non è stata effettuata alcuna ricerca sui contatti, ha detto Wittes. Con questo foglio [on] Connettività, siamo finalmente vicini alle risposte su questa neuroplasticità”.
Per raggiungere questo obiettivo, il team ha utilizzato una tecnologia di imaging cerebrale chiamata fibra ottica, una tecnica di ricostruzione 3D che utilizza i dati della diffusione risonanza magnetica (risonanza magnetica) o risonanza magnetica (dMRI) per studiare la struttura e la connettività all’interno del cervello.
“Il tracciante in fibra ottica fornisce una sorta di schema elettrico al cervello. Il nostro studio è il primo a utilizzare questo metodo specifico per rilevare i cambiamenti nella struttura del cervello dopo il volo spaziale”, ha detto Wittes in una dichiarazione inviata via e-mail.
Wuyts ha spiegato che i dati della risonanza magnetica possono dire molto ai ricercatori sul cervello di una persona.
“La risonanza magnetica osserva la struttura sull’aereo [of] Materia grigia (come un microprocessore in un PC) e sostanza bianca (le connessioni sulla scheda madre di un computer, tra tutte le unità di elaborazione). La risonanza magnetica esamina anche il fluido nel cervello, che è chiamato liquido cerebrospinale”.
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Cosa cambia nel cervello?
“Dopo il volo spaziale, queste strutture sembrano essere cambiate, principalmente a causa delle deformazioni causate dal cambiamento dei fluidi che si verificano nello spazio”, ha detto Wittes. È interessante notare che il team ha anche riscontrato un aumento della materia grigia e bianca. La sostanza bianca del cervello facilita la comunicazione tra la materia grigia del cervello e la materia grigia e il resto del corpo.
Oltre a questo spostamento fluido, il team ha osservato cambiamenti di forma nel cervello, in particolare nel corpo calloso, un grande fascio di fibre nervose che Wuyts ha descritto nella dichiarazione come “l’autostrada centrale che collega i due emisferi del cervello”.
In precedenza, si credeva che il volo spaziale potesse causare cambiamenti strutturali nel corpo calloso stesso. Tuttavia, il team ha scoperto che i ventricoli prossimali si dilatano effettivamente, alterando il tessuto nervoso di quest’area attorno al corpo calloso e cambiandone la forma, ha spiegato Wyatt. I ventricoli del cervello sono seni che producono e immagazzinano liquido cerebrospinale, il liquido che circonda il cervello e il midollo spinale.
I ricercatori hanno anche “trovato cambiamenti nelle connessioni neurali tra diverse aree motorie del cervello”, ha affermato nella dichiarazione l’autore principale Andrei Dorochin, ricercatore della Drexel University in Pennsylvania. “Le aree motorie sono i centri del cervello in cui vengono avviati i comandi per i movimenti. In Assenza di gravità, l’astronauta ha bisogno di adattare radicalmente le sue strategie di movimento, rispetto alla Terra. Il nostro studio mostra che il loro cervello è ricablato, per così dire”.
“Da studi precedenti, sappiamo che queste regioni motorie mostrano segni di adattamento dopo il volo spaziale. Ora abbiamo la prima indicazione che si riflette anche nel livello di connessioni tra quelle regioni”, ha aggiunto Yates nella dichiarazione.
Ma questi cambiamenti non sono stati notati una volta che gli astronauti sono tornati sulla Terra. Nelle scansioni cerebrali delle persone sette mesi dopo l’atterraggio, il team ha scoperto che questi cambiamenti erano ancora presenti.
Cosa può fare?
Questo studio fa parte di a Un corpo di ricerca in crescita Questo esplora esattamente come i viaggi nello spazio, in particolare i viaggi spaziali prolungati, influenzano il corpo umano. Questa non è la fine della nostra comprensione dell’argomento, ma rivela nuove intuizioni su come viene colpito il cervello, informazioni che i ricercatori possono utilizzare per proteggere meglio quando vanno nello spazio.
“La nostra ricerca mostra che dobbiamo ricorrere a contromisure per garantire che i cambiamenti di fluidi e i cambiamenti della forma del cervello siano limitati”, ha detto Wittes a Space.com.
Una misura che potrebbe ridurre questi effetti, ha aggiunto Wittes, è la gravità artificiale. La gravità artificiale, in teoria, è creata da una forza inerziale per replicare la sensazione di gravità, ad esempio, che sperimentiamo qui sulla Terra. Un antico caposaldo della fantascienza, Scienziati negli ultimi anni Hanno cominciato a trasformare questo concetto in realtà.
L’uso della gravità artificiale a bordo della stazione spaziale o [a] È probabile che un razzo su Marte risolva il problema dello spostamento dei fluidi. Una ciambella rotante come il film di Stanley Kubrick del 2001 Odissea nello spazio è un ottimo esempio di ciò che può essere perfetto. Tuttavia, è difficile rendersene conto. Tuttavia, questa potrebbe essere la strada da percorrere. “La ricerca futura sarà rivelata”, ha detto Waits.
Questo era lavoro Inserito venerdì (18 febbraio) in Frontiers in Neural Circuits.
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