I lunghi voli spaziali modificano il volume del cervello degli astronauti

di Silvia De Stefano 14—Apr—2020 / 5:14 PM

Si sa che trascorrere lunghi periodi nello spazio crea diversi problemi dalla vista, alle ossa. Ma ora si aggiungono nuove evidenze che riguardano cambiamenti nel volume del cervello.

Sembra che anche il cervello riceva un impatto importante come conseguenza di lunghi periodi nello spazio.

Uno studio sulla rivista Radiology mostra alcune evidenze secondo cui ci sarebbero cambiamenti del volume del cervello e deformazione della ghiandola pituitaria.

Più della metà dei membri dell’equipaggio della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) hanno riportato cambiamenti alla propria visione a seguito di un’esposizione di lunga durata alla microgravità dello spazio. La valutazione postflight ha rivelato gonfiore del nervo ottico, emorragia retinica e altri cambiamenti strutturali oculari.

Gli scienziati hanno ipotizzato che l’esposizione cronica all’elevata pressione intracranica (cioè pressione all’interno della testa) durante il volo spaziale sia un fattore che contribuisca a questi cambiamenti.

Sulla Terra, il campo gravitazionale crea un gradiente idrostatico, una pressione di fluido che aumenta progressivamente dalla testa ai piedi mentre si è in piedi o seduti.

Tale gradiente di pressione non è presente nello spazio.

Quando sei in microgravità, fluidi come il sangue venoso non si accumulano più verso le estremità inferiori ma ridistribuiscono verso la testa. Quel movimento di fluido verso la testa può essere uno dei meccanismi che causano cambiamenti che stiamo osservando nell’occhio e nel compartimento intracranico.

Ha detto l’autore principale dello studio Larry A. Kramer, dell’Università del Texas Health Science Center di Houston.

Per saperne di più, il Dr. Kramer e colleghi hanno eseguito una risonanza magnetica cerebrale su 11 astronauti, tra cui 10 uomini e una donna, prima di recarsi alla ISS.

I ricercatori hanno seguito nuovamente la risonanza magnetica il giorno dopo il ritorno degli astronauti, e poi a vari intervalli durante l’anno successivo.

L’esposizione a microgravità per tanto tempo ha causato espansione nei volumi combinati di cervello e liquido cerebrospinale.

I risultati della risonanza magnetica hanno mostrato che l’esposizione a microgravità per un lungo periodo ha causato espansioni nei volumi combinati di cervello e liquido cerebrospinale (CSF) degli astronauti.

CSF è il fluido che scorre dentro e intorno agli spazi vuoti del cervello e del midollo spinale. I volumi combinati sono rimasti elevati dopo il volo per addirittura un anno, suggerendo un’alterazione permanente.

Ciò che abbiamo identificato che nessuno ha realmente osservato prima è che c’è un significativo aumento di volume nella sostanza bianca del cervello tra prima e dopo il volo

ha detto il dott. Kramer che continua

L’espansione della sostanza bianca è infatti responsabile del maggior aumento dei volumi combinati di cervello e liquido cerebrospinale “postflight”

La risonanza magnetica ha anche mostrato alterazioni della ghiandola pituitaria, una struttura delle dimensioni di un pisello alla base del cranio spesso definita “ghiandola maestra” perché governa la funzione di molte altre ghiandole nel corpo. La maggior parte degli astronauti presentava prove di risonanza magnetica della deformazione della ghiandola pituitaria che suggeriva un’elevata pressione intracranica durante il volo spaziale.

Confronto di una sezione sagittale del cervello dello stesso astronauta prima e dopo il volo. Le punte delle frecce nere mostrano un’espansione verso l’alto dei margini superiori anteriori, medi e posteriori del ventricolo laterale con restringimento associato del solco marginale e del solco cingolato (punta di freccia bianca). Vi è una sottile espansione del terzo ventricolo. Vi è un ispessimento dei tessuti molli del cuoio capelluto.

È stato scoperto che la ghiandola pituitaria perde altezza ed è più piccola postflight di quanto non fosse preflight. Inoltre, la cupola della ghiandola pituitaria è prevalentemente convessa negli astronauti senza precedente esposizione alla microgravità, ma ha mostrato evidenza di appiattimento o concavità dopo il volo. Questo tipo di deformazione è coerente con l’esposizione a elevate pressioni intracraniche.

I ricercatori hanno anche osservato un aumento, in media, nel volume dei ventricoli laterali degli astronauti, spazi nel cervello che contengono CSF.

Il volume complessivo risultante non sarebbe considerato al di fuori della norma rispetto ai valori di riferimento per gli adulti sani.

I cambiamenti sono abbastanza simili a quelli che si verificano nelle persone che hanno trascorso lunghi periodi di riposo a letto con la testa leggermente inclinata verso il basso.

Infine è stata osservata una maggiore velocità del flusso di liquido cerebrospinale attraverso il canale che collega i ventricoli nel cervello. Un fenomeno simile è stato osservato nelle persone affette da idrocefalo a pressione normale, condizione in cui i ventricoli nel cervello vengono ingranditi in modo anomalo. I sintomi di questa condizione però includono difficoltà a camminare, problemi di controllo della vescica e demenza.

Ad oggi, questi sintomi non sono stati riportati negli astronauti dopo il viaggio nello spazio.

I ricercatori stanno studiando modi per contrastare gli effetti della microgravità. Un’opzione in esame è la creazione di gravità artificiale utilizzando una grande centrifuga in grado di far girare le persone in posizione seduta o prona. Anche sotto analisi è l’uso della pressione negativa sulle estremità inferiori come un modo per contrastare lo spostamento del fluido in avanti a causa della microgravità.