I ricercatori che hanno studiato il cervello di 12 cosmonauti hanno trovato quelli che descrivono come "significativi cambiamenti microstrutturali" nella sostanza bianca che gestisce le comunicazioni all'interno del cervello e da e verso il resto del corpo.
I dati sono stati ottenuti attraverso scansioni di risonanza magnetica a diffusione (dMRI) effettuate poco prima e subito dopo il tempo trascorso dai partecipanti nello spazio, che è durato in media 172 giorni. Ulteriori scansioni sono state effettuate sette mesi dopo, e mentre c'è stata un'inversione di alcuni cambiamenti, alcuni di essi erano ancora visibili.
In particolare, il team ha trovato cambiamenti nei tratti neurali legati alle funzioni sensoriali e motorie e ipotizza che questo potrebbe avere qualcosa a che fare con l'adattamento dei cosmonauti alla vita in microgravità.
"Considerando la diversa fisica e cinestetica che si applicano all'ambiente estremo dello spazio e l'ipotesi che questi abbiano effetti significativi sulla rappresentazione e sul controllo del corpo da parte del cervello, questi tratti sono quindi sospettati di riflettere questa funzione sensomotoria alterata mostrata nei viaggiatori spaziali", ha scritto il team.
Questa è la prima volta che una tecnica di imaging cerebrale, nota come trattografia a fibre, è stata utilizzata in relazione agli effetti del volo spaziale. La tecnica costruisce un'immagine 3D dei tratti neuronali, rivelando lo schema di cablaggio del cervello.
I cambiamenti nel cervello dei viaggiatori spaziali sono stati osservati anche in precedenza, ma utilizzando la trattografia in fibra questo studio è stato in grado di dare un'occhiata migliore alle connessioni effettive tra i neuroni e al modo in cui si sono spostati.
Inizialmente, i ricercatori pensavano di aver individuato cambiamenti nel corpo calloso, l'autostrada centrale che collega entrambi gli emisferi del cervello, ma ad un'analisi più attenta hanno notato un'espansione dei ventricoli del cervello, una rete comunicante di camere piene di liquido che si trovano accanto al corpo calloso.
"I cambiamenti strutturali che abbiamo inizialmente trovato nel corpo calloso sono in realtà causati dalla dilatazione dei ventricoli che inducono spostamenti anatomici del tessuto neurale adiacente", ha affermato il neuroscienziato Floris Wuyts, dell'Università di Anversa in Belgio.
"Dove inizialmente si pensava che ci fossero reali cambiamenti strutturali nel cervello, osserviamo solo cambiamenti di forma. Questo mette i risultati in una prospettiva diversa".
I cambiamenti nel cablaggio del cervello non sono insoliti, naturalmente: questa plasticità ci consente di apprendere nuove abilità, creare nuovi ricordi e molto altro ancora. Al momento non è chiaro esattamente quali potrebbero essere le implicazioni di questo ricablaggio legato allo spazio.
Quel che è certo è che i nostri corpi cercano di adattarsi al duro ambiente dello spazio. Studi precedenti hanno mostrato segni di un aumentato rischio di malattia e potenziali modi in cui il cervello potrebbe essere danneggiato. Sembra anche che trascorrere del tempo nello spazio influenzi uomini e donne in modo diverso.
Sono i primi passi per lo studio di questo particolare adattamento cerebrale usando questa particolare tecnica di scansione, ma più sappiamo dei corpi umani e della gravità zero, meglio saremo in grado di prepararci per viaggiare verso altri mondi.
"Questi risultati ci danno ulteriori pezzi dell'intero puzzle", ha dichiarato Wuyts. "Dal momento che questa ricerca è così pionieristica, non sappiamo ancora come sarà l'intero puzzle. Questi risultati contribuiscono alla nostra comprensione generale di ciò che sta accadendo nel cervello dei viaggiatori spaziali".
"È fondamentale mantenere questa linea di ricerca, cercando i cambiamenti cerebrali indotti dal volo spaziale da diverse prospettive e utilizzando tecniche diverse".
