- Il cervello umano è un organo complesso che determina il modo in cui il corpo funziona, elabora le informazioni e interagisce con l’ambiente.
- Mentre l’esplorazione spaziale continua, è imperativo studiare gli effetti a lungo termine dei viaggi nello spazio sul cervello umano.
- Il volo spaziale a lungo termine può causare cambiamenti alle strutture della sostanza bianca nel cervello. Questi cambiamenti potrebbero essere correlati alla capacità del cervello di adattarsi in base al suo ambiente e all’esperienza umana.
Il cervello umano è un organo essenziale che influenza tutto il resto del corpo umano. I ricercatori scoprono costantemente come il cervello si adatta ai cambiamenti nell’ambiente, noto come neuroplasticità.
Una particolare area di interesse è il modo in cui il volo spaziale ha un impatto sul cervello. Prove da un recente studio in Frontiere nei circuiti neurali suggerisce che trascorrere un tempo prolungato nello spazio cambia la microstruttura delle aree di materia bianca nel cervello.
Il cervello umano è un organo complesso
Il
Il cervello comprende materia bianca e materia grigia.
Nuovi ambienti e situazioni influenzano il funzionamento del cervello. I ricercatori dietro questo nuovo studio hanno cercato di capire in che modo il volo spaziale a lungo termine influenzi le microstrutture del cablaggio del cervello. Hanno scoperto che ha apportato modifiche specifiche alla materia bianca nel cervello degli astronauti.
L’impatto dei viaggi nello spazio sul cervello
I ricercatori hanno appreso come il volo spaziale influisce su altre funzioni del corpo. Tuttavia, non sanno molto degli effetti dei viaggi nello spazio sul cervello.
Poiché è probabile che l’esplorazione spaziale continui, gli esperti devono fare più ricerche sul suo impatto a lungo termine sul cervello. Questo studio ha esaminato specificamente l’effetto dei viaggi nello spazio sulla sostanza bianca del cervello.
I partecipanti erano astronauti che hanno trascorso un soggiorno prolungato presso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS). I ricercatori hanno utilizzato la risonanza magnetica a diffusione per osservare il cervello degli astronauti. Hanno quindi usato una tecnica speciale chiamata
I ricercatori hanno completato le scansioni cerebrali iniziali di 12 astronauti maschi prima del volo spaziale. Gli astronauti hanno trascorso una media di 172 giorni sulla ISS e sono stati sottoposti a scansioni cerebrali di follow-up una media di 10 giorni dopo il loro ritorno sulla Terra. Otto degli astronauti hanno completato una scansione di follow-up a lungo termine una media di 230 giorni dopo il loro ritorno.
Il team ha abbinato gli astronauti per controllare i partecipanti per tenere conto dell’età, del sesso e della manualità, il che significa se una persona è mancina o destrorsa. Il gruppo di controllo è stato sottoposto a scansioni cerebrali a intervalli di tempo simili a quelli degli astronauti.
Negli astronauti, i ricercatori hanno trovato cambiamenti microstrutturali nelle aree associate ai tratti sensomotori del cervello. Ad esempio, hanno osservato cambiamenti nel corpo calloso, che è l’area che collega le due metà del cervello. C’erano anche cambiamenti nel cervelletto, l’area del cervello coinvolta praticamente in tutti i movimenti fisici.
Alcuni dei cambiamenti osservati erano transitori, con le strutture di preflight che tornavano nel tempo. Tuttavia, molti dei cambiamenti sono rimasti, indicando che i cambiamenti microstrutturali risultanti dal volo spaziale a lungo termine potrebbero diventare parte della normale anatomia cerebrale.
I ricercatori non hanno riportato risultati significativi nel gruppo di controllo.
I viaggiatori spaziali devono adattarsi. Gli autori dello studio teorizzano che alcuni di questi cambiamenti potrebbero essere dovuti alla neuroplasticità, con il cervello che si adatta in base alle esperienze. Tuttavia, notano che i cambiamenti in aree come il corpo calloso sono più probabilmente il risultato di cambiamenti anatomici.
Nel complesso, evidenziano che l’inversione delle modifiche è solo parziale. Dicono che sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere questi cambiamenti.
L’autore dello studio, il dottor Floris Wuyts, ha spiegato Notizie mediche oggi:
“La cosa più importante è il fatto che gli effetti che osserviamo sono ancora presenti 7 mesi dopo il ritorno sulla Terra. Per andare avanti, dovrebbe diventare un esame standard in tutto l’equipaggio spaziale per ottenere scansioni MRI prima e diverse dopo il loro volo. Abbiamo bisogno urgentemente anche di determinare una curva di “risposta alla dose” sull’effetto del volo spaziale sul cervello, certamente se prevediamo di inviare umani su Marte”.
Limiti dello studio e ricerca continua
Lo studio presentava diversi limiti, inclusa una piccola coorte, con solo otto astronauti che ricevevano le scansioni di follow-up a lungo termine. Gli autori sottolineano che poche persone si qualificano per questo tipo di studio. Riconoscono anche che alcuni degli astronauti erano stati in precedenza in missioni spaziali, il che potrebbe aver influenzato le loro scansioni pre-volo.
La tempistica delle scansioni post-volo potrebbe anche aver portato a una sottovalutazione dei cambiamenti cerebrali. Ulteriori ricerche dovranno anche includere test comportamentali.
Infine, gli autori notano che, poiché si sono concentrati sui cambiamenti rilevabili in alcune parti del cervello, non sono stati in grado di determinare la causa specifica dei cambiamenti. Questi potrebbero essere dovuti a spostamenti di liquidi, neuroplasticità o cambiamenti anatomici.
Tuttavia, l’inclusione di un gruppo di controllo ha aiutato a spiegare altri fattori che potrebbero aver causato i cambiamenti nel cervello.
L’esperto di neuroscienze Giovanni Di Liberto, Ph.D., che non è stato coinvolto nello studio, ha spiegato a MNT:
“Una delle sfide principali è determinare quale fosse esattamente la causa di un effetto. Ad esempio, è stato un effetto causato dall’esperienza spaziale stessa o da un diverso livello di stress, cambiamenti nei modelli di sonno o altri fattori. Trarre qualsiasi conclusione su queste domande richiede l’inclusione di un gruppo di controllo appropriato”.
Ha inoltre osservato: “L’obiettivo è determinare l’impatto a breve e lungo termine dei viaggi nello spazio sul nostro corpo e, in particolare, sul nostro cervello”.
“[H]ecco, gli autori [focused]per la prima volta, sui cambiamenti microstrutturali su una particolare metodologia di imaging, che è sicuramente una visione valida e interessante sul problema […]producendo un’interessante serie di risultati sugli effetti a breve e lungo termine dei viaggi spaziali”.
“Sebbene ci sia molto altro da studiare in quest’area di ricerca, i risultati di questo studio saranno molto utili per formulare ipotesi future”.
Gli autori dello studio concludono che la ricerca futura può concentrarsi su come questi cambiamenti nei percorsi della sostanza bianca avranno un impatto sulla funzione cerebrale e sul comportamento delle persone.
