Gli astronauti mostrano cambiamenti nella sostanza bianca

Cosi come gli astronauti si adattano all'assenza di gravità nello spazio, cosi anche i loro cervelli mutano in un processo simile all'invecchiamento ma più rapidamente.

I cambiamenti negli astronauti sono stati osservati nella sostanza bianca del cervello, la massa di cellule nervose che permette la comunicazione cerebrale, ricevendo ed inviando segnali dalle cellule cerebrali.

I ricercatori hanno anche scoperto che i cervelli degli astronauti mutavano coerentemente con i cambiamenti nei liquidi, trovati più generalmente entro il corpo. La forza di questi cambiamenti aumentava con il numero dei missioni che gli astronauti facevano, rispetto al numero totale di ore vissute nello spazio. Lo studio è stato pubblicato sul giornale "JAMA Neurology".

"I cambiamenti nella sostanza bianca degli astronauti erano principalmente nelle regioni che controllavano i movimenti e che processavano le informazioni sensoriali" ha spiegato Racheal Seidler, professoressa di fisiologia e kinesiologia applicata all'Università della Florida e co-autrice dello studio.

Quando il corpo dell'astronauta è senza gravità nell'orbita terrestre, i segnali usuali di gravità mancano, il che può altarare le informazioni normali del sistema sensoriale. Per esempio, il sistema vestibolare fornisce le persone di un senso di equilibrio e consapevolezza del proprio orientamento nello spazio.

"Una parte del sistema vestibolare dipende anche dalla gravità, perciò gli input vengono alterati. I cambiamenti nella sostanza bianca erano nella stessa direzione di quelli che osserviamo con l'invecchiamento e riflettono un deterioramento" ha spiegato la Seidler. Inoltre, questi cambiamenti per la microgravità succedono più velocemente rispetto ai cambiamenti dovuti al normale processo di invecchiamento nella Terra.

Gli astronauti con i cambiamenti più grandi nella sostanza bianca mostravano anche un equilibrio più deficitario dopo che la missione era terminata. Seidler ed i colleghi studiarono questi cambiamenti utilizzando immagini di risonanza magnetica per diffusione (dMRI), analizzando i risultati della NASA tra il 2010 ed il 2015.

Di 26 scansioni in dMRI degli astronauti ottenute dalla "Lifetime Surveillance of Astronaut Health" della NASA, 15 furoni scansionati sia prima che dopo le loro missioni. 7 astronauti su 15 completarono una missione sullo space shuttle nell'ultimo mese o meno, mentre 8 astronauti aveva finito una missione di lunga durata negli ultimi 200 giorni o meno alla "International Space Station". 3 astronaute erano donne e 12 erano uomini.

In aggiunta, per mostrare i cambiamenti nella sostanza bianca, le scansioni dMRI rivelavano anche i movimenti dell'acqua libera nel cranio (l'acqua libera, anche detta "acqua gravitazionale", è l'acqua libera di muoversi in risposta alla gravità). "Noi abbiamo osservato un accumulo di "acqua gravitazionale" alla base del cervello per via del cambiamento di gravità durante una missione spaziale" ha spiegato la Seidler.

Questo cambiamento nella distribuzione dell'acqua libera nel cervello è coerente con il combiamento totale dei fluidi nel cervello durante la microgravità, che è evidente osservando gli astronauti. C'è un aumento di liquidi nella metà superiore del corpo che risulta dalle visibili facce gonfie e dalle gambe più sottili dei membri del gruppo di astronauti.

I più grandi cambiamenti sono stati osservati negli astronauti con maggiore esperienza. Ma questo cambiamento non è semplicemente dovuto al numero di missioni fatte nello spazio dagli astronauti, ma invece dovuto alla quantità di tempo speso nello spazio.

"Noi abbiamo trovato qualche associazione col numero di tempo (in giorni) che gli astronauti hanno speso nello spazio. Questo suggerisce che la quantità di cambiamenti di gravità potrebbe essere un fattore importante" ha spiegato la Seidler.

La Seidler ed il suo team di ricerca sta analizzando dei dati aggiuntivi per osservare i cambiamenti nei cervelli degli astronauti 6 mesi dopo il loro ritorno sulla Terra, per valutare meglio l'impatto a lungo termine della gravità sul loro cervello.

In conclusione, la Seidler spera che la sua ricerca possa aiutare lo sviluppo di trattamenti per gli astronauti che ritornano sulla Terra. "Ci sono molte condizioni che influenzano il processamento delle informazioni dei sistemi somatosensoriali e vestibolare. Una migliore comprensione di come il cervello risponda a segnali sensoriali alterati potrebbe guidare nuovi e migliori interventi" ha concluso la Seidler.

Riferimenti Bibliografici:

• Lee JK, Koppelmans V, Riascos RF, Hasan KM, Pasternak O, Mulavara AP, Bloomberg JJ, Seidler, RD, (2019): "Spaceflight-Associated Brain White Matter Microstructural Changes and Intracranial Fluid Redistribution" in "JAMA Neurology".

A cura del Dottor Claudio Manna

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