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.

Wuyts e i suoi colleghi hanno, per la prima volta, studiato i cambiamenti strutturali nel cervello umano dopo il volo spaziale a livello dei tratti di sostanza bianca del cervello profondo.

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.

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.

Gli autori trovano anche una spiegazione per i cambiamenti anatomici del cervello osservati dopo il volo spaziale: “Inizialmente pensavamo di aver rilevato cambiamenti nel corpo calloso, che è l’autostrada centrale che collega entrambi gli emisferi del cervello”, ha spiegato Wuyts. Il corpo calloso confina con i ventricoli cerebrali, una rete comunicante di camere piene di liquido, che si espandono a causa del volo spaziale.

“I cambiamenti strutturali che abbiamo inizialmente trovato nel corpo calloso sono in realtà causati dalla dilatazione dei ventricoli che inducono spostamenti anatomici del tessuto neurale adiacente“, ha affermato Wuyts. “Laddove inizialmente si pensava che ci fossero reali cambiamenti strutturali nel cervello, osserviamo solo cambiamenti di forma. Questo pone i risultati in una prospettiva diversa”.

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.

“Questi risultati ci forniscono ulteriori pezzi dell’intero puzzle. Poiché questa ricerca è così pionieristica, non sappiamo ancora come apparirà l’intero puzzle. Questi risultati contribuiscono alla nostra comprensione generale di ciò che sta accadendo nel cervello dei viaggiatori spaziali. È fondamentale mantenere questa linea di ricerca, cercando i cambiamenti cerebrali indotti dai voli spaziali da diverse prospettive e utilizzando tecniche diverse”, ha concluso Wuyts.