Los efectos de la microgravedad en el cerebro

Chris Hadfield, en la Estación Espacial Internacional. Crédito: NASA

La permanencia prolongada en el espacio, y por tanto en microgravedad, afecta al cerebro de una manera notoria. El estudio, llevado a cabo con más de una docena de astronautas, permitirá entender mejor cómo se comporta el cuerpo humano lejos de nuestro planeta…

El cerebro también se ve afectado por la microgravedad

Los viajes de larga duración alteran los espacios llenos de fluido, a lo largo de venas y arterias, en el cerebro. Es lo que se publica en un nuevo estudio en el que han participado diferentes investigadores de Estados Unidos. Los hallazgos resultan muy importantes de cara a la exploración espacial. También, según cuentan, nos obligan a pensar en algunas cuestiones fundamentales, y básicas, de la ciencia, así como en la evolución de la vida en la Tierra. En la investigación se ha analizado el cerebro de 15 astronautas.

La expedición 62 de la Estación Espacial Internacional. De izquierda a derecha: Andrew Morgan, Oleg Skripochka y Jessica Meir. Crédito: NASA

Las observaciones se han realizado tanto antes como después de permanecer en la Estación Espacial Internacional. Los investigadores han recurrido a la resonancia magnética para poder medir el espacio perivascular, es decir, el espacio en torno a los vasos sanguíneos, en los cerebros de los astronautas. Las resonancias se realizaron tanto antes como después de la misión. Además, realizaron otras resonancias transcurridos uno, tres y seis meses desde su retorno. Ese mismo proceso se realizó con otras 16 personas.

Son 16 personas que permanecieron en la Tierra y que sirven como grupo de control. A ellos también se les realizaron resonancias para analizar su espacio perivascular. Al comparar las imágenes del antes y el después, vieron un aumento en el espacio perivascular en el cerebro de los astronautas que viajaban por primera vez al espacio. Sin embargo, no había diferencias entre los astronautas que ya habían visitado la EEI en el pasado. Por lo que, plantean los investigadores, puede que esos astronautas hayan alcanzado algún tipo de homeostasis.

Sin problemas significativos entre los astronautas

Es decir, sus cuerpos se habían adaptado a esos cambios. Sea como fuere, en todos los casos, los astronautas no experimentaron ningún problema respecto a su equilibrio o memoria visual. Algo que sugeriría posibles déficits cardiovasculares. Así que, a pesar de las diferencias en el espacio perivascular, parece que no se ven afectados especialmente. El estudio es el primero, en el que se analiza cómo se comporta el cerebro en el espacio, recurriendo a un número grande de astronautas sin identificarlos de manera individual.

La fisiología humana se basa en un hecho que no podemos ignorar. La vida evolucionó, a lo largo de millones de años, dentro del campo gravitacional de la Tierra. En el espacio, sin la presencia de la gravedad, el flujo normal del fluido cerebroespinal se ve alterado. A fin de cuentas, el ser humano se ha adaptado a usar la gravedad. La naturaleza no ha puesto nuestro cerebro en nuestros pies, como dicen los investigadores. En su lugar, están en lo más alto de nuestros cuerpos. Así que la pregunta es lógica, ¿qué sucede sin la gravedad de por medio?

Ahí entra en escena la medición del espacio perivascular, donde fluye ese líquido cerebroespinal. Estos espacios son una parte fundamental de un sistema natural del cerebro. Es lo que permite la limpieza que tiene lugar durante la fase de sueño. Es algo conocido como el sistema glinfático. Se trata de una gran red, que cubre al cerebro, que elimina las proteínas metabólicas, que, de otro modo, se acumularían en el cerebro. Los investigadores añaden que este sistema parece funcionar perfectamente durante el sueño profundo.

El comportamiento del cerebro en microgravedad puede ayudar en la Tierra

El espacio perivascular en el cerebro, por tanto, es la base del sistema glinfático. Generalmente, este espacio aumenta a medida que envejecemos. También se ha asociado con el desarrollo de la demencia. Para poder llevar a cabo este estudio, los investigadores han desarrollado una técnica que permite analizar los espacios perivasculares por medio de las resonancias magnéticas. El estudio podría resultar muy útil para diagnosticar algunos desordenes, relacionados con el fluido cerebroespinal, que experimentamos en la Tierra.

Una cápsula Soyuz (izquierda) y una cápsula Progress (derecha), acopladas la Estación Espacial Internacional. Crédito: NASA

Cosas como la hidrocefalia (la acumulación de líquidos en los ventrículos del cerebro). Estos resultados ayudan a comprender algunos cambios fundamentales que tienen lugar, en microgravedad, en el cerebro. También permitirán entender mejor qué le sucede a la gente, en nuestro planeta, que sufre enfermedades que afectan a la circulación del fluido cerebroespinal. Es un ejemplo más de cómo la investigación, lejos de las condiciones de la Tierra, pueden ayudar a que se comprenda mejor el funcionamiento del cuerpo humano.

En los próximos años podemos esperar escuchar muchos otros hallazgos relacionados con el cuerpo humano. Las estancias en el espacio son, como mínimo, de seis meses, pero estamos viendo algunas permanencias más prolongadas. Con la mirada puesta en una misión tripulada a Marte, será imperativo entender muy bien cómo se comporta el cuerpo humano en una exposición tan prolongada, y qué medidas son necesarias tomar para mitigar sus impactos. En el camino, además, se seguirá adquiriendo conocimiento para ayudar también a los que nos quedamos en el planeta.

Estudio

El estudio es K. Hupfeld, S. Richmond, H. McGregor et al.; «Longitudinal MRI-visible perivascular space (PVS) changes with long-duration spaceflight«. Publicado en la revista Scientific Reports el 5 de mayo de 2022. Puede consultarse en este enlace.

Referencias: Phys

Alex Riveiro: Divulgador científico. Autor de "Hacia las estrellas: una breve guía del universo", "Más allá de las estrellas: ¿estamos solos en el universo?" y la saga de ciencia ficción "Ecos de un futuro distante". Colaborador en eltiempo.es y Otros Mundos. También en Twitter, YouTube, Twitch e iVoox.
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