Una nuova ricerca, la prima ad analizzare i cambiamenti di connettività strutturale che si verificano nel cervello umano dopo un volo spaziale di lunga durata, ha mostrato cambiamenti microstrutturali significativi in diversi tratti di sostanza bianca come i tratti sensomotori. Questa scoperta può costituire una base per la ricerca futura sull’intera portata dei cambiamenti cerebrali durante l’esplorazione dello spazio.
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Frontiers in Neural Circuits.
Come mai il cervello umano si adatta alle missioni spaziali a lungo termine?
Il cervello umano può cambiare e adattarsi nella struttura e nella funzione per tutta la vita. Poiché l’esplorazione umana dello spazio raggiunge nuovi orizzonti, è fondamentale comprendere gli effetti del volo spaziale sul tessuto cerebrale umano.
Ricerche precedenti hanno dimostrato che il volo spaziale ha il potenziale per alterare sia la forma che la funzione di un cervello umano adulto. Attraverso un progetto di collaborazione tra l‘Agenzia spaziale europea (ESA) e Roscosmos, un team di ricercatori internazionali, guidato dal dottor Floris Wuyts dell’Università di Anversa, ha studiato il cervello degli umani che viaggiano nello spazio.
La materia bianca si riferisce alle parti del cervello responsabili della comunicazione tra la materia grigia e il corpo e tra le varie regioni della materia grigia. In breve, la materia bianca è il canale di comunicazione del cervello e la materia grigia è dove avviene l’elaborazione delle informazioni.
Per studiare la struttura e la funzione del cervello dopo il volo spaziale, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica di imaging cerebrale chiamata trattografia delle fibre.
“La trattografia su fibra fornisce una sorta di schema elettrico del 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 spiegato Wuyts.
Wuyts e il suo team hanno acquisito scansioni MRI a diffusione (dMRI) di 12 cosmonauti maschi prima e subito dopo i loro voli spaziali. Hanno anche raccolto otto scansioni di follow-up, sette mesi dopo il volo spaziale. I cosmonauti si sono tutti impegnati in missioni di lunga durata della durata media di 172 giorni.
I ricercatori hanno trovato la prova del concetto di “cervello appreso“; in altre parole, il livello di neuroplasticità che il cervello umano deve adattarsi al volo spaziale. “Abbiamo riscontrato cambiamenti nelle connessioni neurali tra diverse aree motorie del cervello“, ha detto il primo autore, il dottor Andrei Doroshin, della Drexel University.
“Le aree motorie sono centri cerebrali in cui vengono avviati i comandi per i movimenti. In assenza di gravità, un astronauta deve adattare drasticamente le proprie strategie di movimento, rispetto alla Terra. Il nostro studio mostra che il loro cervello è ricablato, per così dire“.
Le scansioni successive hanno rivelato che dopo sette mesi dal ritorno sulla Terra, questi cambiamenti erano ancora visibili: “Da studi precedenti, sappiamo che queste aree motorie mostrano segni di adattamento dopo il volo spaziale. Ora abbiamo una prima indicazione che si riflette anche a livello di connessioni tra quelle regioni”, ha continuato Wuyts.
Lo studio illustra la necessità di comprendere come il volo spaziale influenzi il nostro corpo, in particolare attraverso la ricerca a lungo termine sugli effetti sul cervello umano. Esistono attuali contromisure per la perdita di massa muscolare e ossea, come l’esercizio fisico per un minimo di due ore al giorno. La ricerca futura potrebbe fornire la prova che le contromisure sono necessarie per il cervello.
Si si deve avere, un occhio di riguardo x ciò che succede al cervello ne l’ho spazio.