¿Qué le pasa al cerebro humano en la microgravedad?

Investigadores de la NASA y de la Agencia Espacial Europea están analizando los efectos de los vuelos espaciales en el cerebro de los astronautas.

Ciencia
Bruce McCandless II se convirtió en el primer astronauta en realizar una caminata espacial sin estar atado en 1984.NASA

La microgravedad afecta el cuerpo en formas interesantes. Si ves videos de astronautas residiendo en la Estación Espacial Internacial, notarás que sus caras se ven un poco hinchadas. Eso se debe a que, por la falta de gravedad, los fluidos del cuerpo que usualmente se distribuyen a la parte baja del cuerpo, se pueden distribuir de una forma más pareja en el espacio.

La falta de gravedad puede hacer estragos con la percepción humana. Debido a que el sistema vestibular, el sistema del oído interno que siente la dirección y la velocidad para mantener el equilibrio, depende de la gravedad para mantener el equilibrio, la ausencia de gravedad hace que el cerebro perciba que el cuerpo va en caída.

Pero el equilibrio está ligado a la visión -- o sea, la visión trabaja junto al sistema vestibular para que el cerebro sepa cuál es la orientación del cuerpo. En el espacio, la visión humana no detecta nada fuera de lo normal mientras que el oído interno transmite una sensación de caída. Esto puede llevar a que la persona se sienta mareada y desorientada. Si añades este malestar al fluido que está fluyendo en la cara del astronauta, que da la sensación de como si estuviera de cabeza, la realidad es que el cerebro está lidiando con muchas cosas raras a la vez.

Después de unos cuantos días en el espacio, el cerebro se adapta a esta rara serie de circunstancias, y hay algunas cosas que ameritan de más atención. Por un lado, los astronautas experimentados que vuelven al espacio se adaptan a esta desorientación de una forma más rápida que los novatos.

Además, según estudios de la NASA y reportes de los astronautas, la microgravedad surte un efecto en la capacidad del humano de funcionar, tanto física como mentalmente. Los astronautas tienen más dificultad de controlar sus movimientos y de realizar tareas cognitivas.

Para descifrar qué es lo que le está pasando al cerebro tanto en su estructura como en sus funciones en estas condiciones, tanto la NASA como la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) están sometiendo a los astronautas a una serie de pruebas.

Las dos agencias espaciales están utilizando una máquina de resonancia electromagnética para observar el cerebro de un astronauta antes y después de un vuelo espacial.

La NASA está realizando estas pruebas como parte del programa de mapeo del cerebro NeuroMapping de la Universidad de Michigan liderado por Rachael Seidler, directora del laboratorio del comportamiento neuromotriz de la institución. "Estamos observando el volumen de las distintas estructuras en el cerebro y ver si cambian de tamaño o de forma durante un vuelo espacial", dijo Seidler.

Los astronautas se someterán a tomografías que observarán tanto las funciones como la estructuras del cerebro. Para las topografías de las funciones cerebrales, los astronautas tienen que realizar tareas mientras se toma la imagen de resonancia magnética. De esta manera, los investigadores pueden determinar y medir si hay algún cambio en la actividad cerebral. La tomografía estructural se enfocará en observar si hay algún cambio en el cerebro, como la pérdida de volumen.

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Una tomografía que muestra la difusión de las moléculas en el cerebro durante un vuelo parabólico, que replica la microgravedad. Universidad de Antwerpen

El estudio de la ESA, por su parte, está dirigido por las universidades de Antwerp, Liege y Leuven en Bélgica bajo el liderazgo de Floris Wuyts, el director del Centro de Investigación del Equilibrio en el Espacio de la Universidad de Antwerp. En mayo de este año, Wuyts y su equipo publicaron un artículo que describe la reducción de la corteza motora del cerebro, que se encarga de controlar el movimiento, y de la corteza insular, que se encarga de controlar el equilibrio.

Este estudio, según Wuyts, aplica también para los que nos quedamos en la Tierra. Puede ayudarnos a entender qué pasa con el cerebro de personas que están postradas en la cama, ya que los astronautas en el espacio no se mueven tanto como las personas que están en la Tierra. También puede ayudar al entendimiento de condiciones como el vértigo. Además, puede también ayudarnos a entender cómo el cerebro se adapta al cambio: ¿se revierte el cerebro a un estado previo, o tiene que aprender desde cero a cómo compensar para una nueva serie de circunstancias?

"El estudio que se le está realizando a los astronautas es una forma ética de observar el cerebro de las personas antes y después de un incidente estresante", dijo Wuyts.

"De forma ideal, realizaríamos tomografías del cerebro de las personas cuando están saludables y después de que han empezado a padecer de un desorden. De esta manera, podemos observar dónde se han realizado los cambios. Pero este escenario ideal no existe, y tampoco podemos someter a los sujetos a una experiencia traumática a propósito".

El cerebro de los astronautas brinda una oportunidad única, ya que los investigadores saben de forma anticipada lo que los astronautas están por experimentar, y por ello, pueden asociarlo a experiencias similares, como señales perceptivas que se desfasan aquí en la Tierra.

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