Les vols spatiaux de longue durée modifient les espaces remplis de liquide le long des veines et des artères du cerveau, selon de nouvelles recherches de l’Oregon Health & Science University et de scientifiques de tout le pays.
L’étude publiée aujourd’hui dans la revue Rapports scientifiques.
« Ces découvertes ont des implications importantes alors que nous poursuivons l’exploration spatiale », a déclaré l’auteur principal Juan Piantino, MD, professeur adjoint de pédiatrie (neurologie) à la faculté de médecine de l’OHSU. « Cela vous oblige également à réfléchir à certaines questions fondamentales fondamentales de la science et à la façon dont la vie a évolué ici sur Terre. »
La recherche a impliqué l’imagerie du cerveau de 15 astronautes avant et après de longues périodes de service sur la Station spatiale internationale.
Les chercheurs ont utilisé l’imagerie par résonance magnétique pour mesurer l’espace périvasculaire – ou l’espace autour des vaisseaux sanguins – dans le cerveau des astronautes avant leur lancement et immédiatement après leur retour. Ils ont également refait des mesures IRM un, trois et six mois après leur retour. Les images des astronautes ont été comparées à celles prises du même espace périvasculaire dans le cerveau de 16 sujets témoins liés à la Terre.
En comparant les images avant et après, ils ont trouvé une augmentation des espaces périvasculaires dans le cerveau des astronautes pour la première fois, mais aucune différence entre les astronautes qui ont déjà servi à bord de la station spatiale en orbite autour de la Terre.
« Les astronautes expérimentés ont peut-être atteint une sorte d’homéostasie », a déclaré Piantino.
Dans tous les cas, les scientifiques n’ont trouvé aucun problème d’équilibre ou de mémoire visuelle pouvant suggérer des déficits neurologiques chez les astronautes, malgré les différences mesurées dans les espaces périvasculaires de leur cerveau.
En comparant un grand groupe d’astronautes anonymisés, l’étude est la première à évaluer de manière comparative un aspect important de la santé du cerveau dans l’espace.
Des cerveaux dans l’espace
La physiologie humaine est basée sur le fait que la vie a évolué pendant des millions d’années tout en étant attachée à l’attraction gravitationnelle de la Terre. Non lié par les forces de gravité, le flux normal de liquide céphalo-rachidien dans le cerveau est altéré dans l’espace.
« Nous nous sommes tous adaptés pour utiliser la gravité en notre faveur », a déclaré Piantino. « La nature n’a pas mis nos cerveaux dans nos pieds, elle les a mis en hauteur. Une fois que vous avez retiré la gravité de l’équation, qu’est-ce que cela fait à la physiologie humaine ? »
Les chercheurs ont décidé de le découvrir en mesurant les espaces périvasculaires, là où le liquide céphalo-rachidien circule dans le cerveau.
Ces espaces font partie intégrante d’un système naturel de nettoyage du cerveau qui se produit pendant le sommeil. Connu sous le nom de système glymphatique, ce réseau à l’échelle du cerveau élimine les protéines métaboliques qui, autrement, s’accumuleraient dans le cerveau. Les scientifiques disent que ce système semble fonctionner de manière optimale pendant le sommeil profond.
Les espaces périvasculaires mesurés dans le cerveau constituent le « matériel » sous-jacent du système glymphatique. L’élargissement de ces espaces se produit avec le vieillissement et a également été associé au développement de la démence.
Les chercheurs ont utilisé une technique développée dans le laboratoire du co-auteur Lisa C. Silbert, MD, MCR, professeur de neurologie à l’École de médecine de l’OHSU, pour mesurer les changements dans ces espaces périvasculaires par IRM.
Piantino a déclaré que l’étude pourrait être utile pour aider à diagnostiquer et à traiter les troubles terrestres impliquant le liquide céphalo-rachidien, tels que l’hydrocéphalie.
« Ces découvertes aident non seulement à comprendre les changements fondamentaux qui se produisent pendant les vols spatiaux, mais aussi pour les personnes sur Terre qui souffrent de maladies qui affectent la circulation du liquide céphalo-rachidien », a déclaré Piantino.
L’espace périvasculaire (PVS) visible par IRM longitudinal change avec les combats spatiaux de longue durée, Rapports scientifiques (2022). DOI : 10.1038/s41598-022-11593-y