Refection of MRI brain scan on monitor display.

« Le cerveau se déplaçait constamment vers le haut et vers l’arrière » : le cerveau des astronautes se déplace physiquement dans leur tête pendant le vol spatial

Par Anissa Chauvin

Aller dans l’espace est dur pour le corps humainet comme une nouvelle étude depuis notre équipe de recherche trouvele cerveau se déplace vers le haut et vers l’arrière et se déforme à l’intérieur du crâne après un vol spatial.

L’ampleur de ces changements était plus grande pour ceux qui passaient plus de temps dans l’espace. À mesure que la NASA prévoit des missions spatiales plus longues et que les voyages dans l’espace s’étendent au-delà des astronautes professionnels, ces découvertes deviendront plus pertinentes.

Pourquoi c’est important

Sur Terre, pesanteur attire constamment les fluides de votre corps et de votre cerveau vers le centre de la Terre. Dans l’espace, cette force disparaît. Les fluides corporels se déplacent vers la tête, ce qui donne aux astronautes une visage gonflé. Sous une gravité normale, le cerveau, le liquide céphalo-rachidien et les tissus environnants atteignent un équilibre stable. En microgravité, cela changements d’équilibre.

Sans que la gravité ne tire vers le bas, le cerveau flotte dans le crâne et subit diverses forces provenant des tissus mous environnants et du crâne lui-même. Des études antérieures ont montré que le cerveau apparaît plus haut dans le crâne après un vol spatial. Mais la plupart de ces études axés sur des mesures cérébrales moyennes ou entières, qui peuvent masquer des effets importants dans différentes zones du cerveau.

Notre objectif était de regarder de plus près.

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Comment nous faisons notre travail

Nous avons analysé IRM cérébrale de 26 astronautes qui ont passé différentes durées dans l’espace, de quelques semaines à plus d’un an. Pour nous concentrer sur les mouvements du cerveau, nous avons aligné le crâne de chaque personne sur des scans effectués avant et après le vol spatial.

Cette comparaison nous a permis de mesurer la manière dont le cerveau se déplaçait par rapport au crâne lui-même. Au lieu de traiter le cerveau comme un objet unique, nous l’avons divisé en plus de 100 régions et avons suivi l’évolution de chacune d’entre elles. Cette approche nous a permis de détecter des schémas qui manquaient en moyenne lorsque l’on observait l’ensemble du cerveau.

Nous avons constaté que le cerveau se déplaçait systématiquement vers le haut et vers l’arrière lorsque l’on comparait l’après-vol au pré-vol. Plus une personne reste longtemps dans l’espace, plus le décalage est important. L’une des découvertes les plus frappantes est venue de l’examen de régions individuelles du cerveau.

Chez les astronautes qui ont passé environ un an à bord de la Station spatiale internationale, certaines zones proches du sommet du cerveau se sont déplacées vers le haut de plus de 2 millimètres, tandis que le reste du cerveau bougeait à peine. Cette distance peut paraître petite, mais à l’intérieur de l’espace restreint du crâne, elle a du sens.

Les zones impliquées dans le mouvement et la sensation présentaient les changements les plus importants. Les structures des deux côtés du cerveau se sont déplacées vers la ligne médiane, ce qui signifie qu’elles se sont déplacées dans la direction opposée pour chaque hémisphère cérébral. Ces modèles opposés s’annulent dans les moyennes du cerveau entier, ce qui explique pourquoi les études antérieures ne les ont pas détectés.

La plupart des déplacements et déformations sont progressivement revenus à la normale six mois après le retour sur Terre. Le décalage vers l’arrière a montré moins de récupération, probablement parce que la gravité tire vers le bas plutôt que vers l’avant, de sorte que certains effets du vol spatial sur la position du cerveau peuvent durer plus longtemps que d’autres.

Quelle est la prochaine étape

de la NASA Programme Artémis marquera une nouvelle ère d’exploration spatiale. Compréhension comment le cerveau réagit aidera les scientifiques à évaluer les risques à long terme et à développer des contre-mesures.

Nos résultats ne révèlent pas de risques immédiats pour la santé. Savoir comment le cerveau se déplace lors d’un vol spatial et récupère ensuite permet aux chercheurs de comprendre les effets de la microgravité sur la physiologie humaine. Cela peut aider les agences spatiales à concevoir des missions plus sûres.

Cet article édité est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lire le article original.

Anissa Chauvin