El viaje espacial, una de las hazañas más impresionantes de la humanidad, somete al cuerpo a condiciones extremas que desencadenan una serie de adaptaciones fisiológicas. Entre los órganos más afectados y de mayor interés científico se encuentra el cerebro, una compleja red que experimenta transformaciones estructurales y funcionales significativas en el entorno espacial. Comprender estos cambios es crucial, no solo para la salud y el rendimiento de los astronautas en misiones prolongadas, sino también para futuras exploraciones interplanetarias.
Cambios estructurales y morfológicos
La microgravedad es uno de los principales motores de las alteraciones cerebrales en los astronautas. Diversos estudios han documentado cómo la ausencia de gravedad terrestre provoca una redistribución de los fluidos corporales, incluyendo el líquido cefalorraquídeo, que se desplaza hacia la cabeza. Esta redistribución puede llevar a un aumento de la presión intracraneal y a cambios visibles en la estructura cerebral.
Investigaciones recientes han señalado que la exposición prolongada a la microgravedad induce modificaciones en áreas específicas del cerebro. Poblete (2020), indica que se han observado cambios en el volumen de estructuras como el lóbulo frontal, el cerebelo y la corteza insular, regiones asociadas respectivamente con la conducta, la coordinación motora y la emocionalidad.
Otro hallazgo relevante, el cual ha sido señalado por Piantino (2022) y Astrobitácora (2022), es el aumento de los espacios perivasculares alrededor de los vasos sanguíneos cerebrales, un fenómeno que puede persistir incluso meses después del regreso a la Tierra, lo que sugiere un impacto duradero en la circulación y el drenaje de fluidos cerebrales. Estos espacios son fundamentales para el sistema glinfático, una red cerebral que elimina proteínas metabólicas y se activa durante el sueño profundo. La alteración de este sistema en el espacio podría tener implicaciones en la limpieza de desechos cerebrales.
Adicionalmente, estudios con resonancia magnética han revelado cambios en el volumen cerebral general y la deformación de la glándula pituitaria, una estructura endocrina clave para múltiples funciones corporales.
Alteraciones en el funcionamiento cerebral y la cognición
Los cambios estructurales se traducen en efectos funcionales que pueden influir en el rendimiento y el bienestar de los astronautas. La función cognitiva es un área de particular interés. Se ha observado un deterioro en habilidades como la destreza manual, la percepción del movimiento y las habilidades de conducción en astronautas después de misiones espaciales prolongadas. Meteored (2024), publicó un artículo en el cual hace referencia a los estudios iniciales acerca de los cambios que enfrentan los astronautas durante el tiempo que permanecen en el espacio, dichos estudios indicaron que el rendimiento cognitivo general se mantiene estable, una ralentización en la atención y la velocidad de procesamiento puede ser evidente al inicio de la misión y persistir en el caso de la velocidad de procesamiento.
La microgravedad y otros factores del entorno espacial, también pueden alterar la actividad neuronal y la plasticidad cerebral, que es la capacidad del cerebro para reorganizarse y formar nuevas conexiones. Sorprendentemente, algunas investigaciones recientes con organoides cerebrales (mini-cerebros cultivados en laboratorio) en la Estación Espacial Internacional han revelado que las neuronas pueden madurar más rápido en el espacio y mostrar menos inflamación. Esto sugiere que el entorno espacial podría, en ciertos aspectos, favorecer el desarrollo neuronal y calmar la actividad inflamatoria de la microglía, lo que plantea preguntas fascinantes sobre los mecanismos subyacentes y sus posibles implicaciones para la Tierra.
Radiación y otros factores
Más allá de la microgravedad, la exposición a la radiación espacial es otro factor crítico que contribuye a los cambios cerebrales. La radiación ionizante puede dañar el ADN telomérico, lo que potencialmente afecta la salud celular del cerebro.
El aislamiento, el confinamiento y el estrés psicológico asociados con los vuelos espaciales también pueden tener un impacto. Dolores de cabeza son síntomas comunes durante los viajes espaciales. Aunque la información sobre los efectos del viaje espacial en la salud mental es limitada y en ocasiones contradictoria, se ha sugerido que pueden presentarse ansiedad, insomnio y depresión. Sin embargo, algunos estudios indican que la tripulación espacial es notablemente resistente a estas tensiones psicológicas.
Implicaciones y futuras investigaciones
Los cambios cerebrales en los astronautas plantean desafíos importantes para las misiones espaciales de larga duración, como los viajes a Marte. La comprensión de la reversibilidad de estos cambios y el desarrollo de contramedidas efectivas son áreas activas de investigación. La NASA y otras agencias espaciales están implementando rigurosos protocolos de monitoreo de la salud cerebral y diseñando programas de ejercicio y apoyo psicológico para mitigar los efectos adversos.
La investigación continúa explorando los mecanismos exactos detrás de estas alteraciones y sus implicaciones a largo plazo. Los hallazgos no solo son vitales para la seguridad de los futuros exploradores espaciales, sino que también pueden ofrecer nuevas perspectivas sobre la neuroplasticidad y la salud cerebral en la Tierra, especialmente en el contexto del envejecimiento y las enfermedades neurodegenerativas, donde el sistema glinfático también juega un papel crucial.
Fuentes:
- Astrobitácora. (2022). Los efectos de la microgravedad en el cerebro. https://www.astrobitacora.com/los-efectos-de-la-microgravedad-en-el-cerebro/
- ANM de Colombia. (2022) ¿Cómo cambia el espacio el cerebro de los astronautas?. https://anmdecolombia.org.co/como-cambia-el-espacio-el-cerebro-de-los-astronautas/
- (2024). ¿Qué sucede con el rendimiento cognitivo de los astronautas durante su estadía en el espacio? https://www.meteored.com.ar/noticias/ciencia/que-sucede-con-el-rendimiento-cognitivo-de-los-astronautas-durante-su-estancia-en-el-espacio.html
- Preguntas frecuentes: La verdadera historia del cuidado de la salud de los astronautas en el espacio. Disponible en: https://www.nasa.gov/missions/station/preguntas-frecuentes-la-verdadera-historia-del-cuidado-de-la-salud-de-los-astronautas-en-el-espacio/
- (2024). Viajes espaciales: Efectos físicos y psicológicos. Disponible en: https://neuro-class.com/viajes-espaciales-efectos-fisicos-y-psicologicos/
- Piantino, J. (2022). Los astronautas experimentan cambios cerebrales incluso meses después de haber regresado a la Tierra. Robotitus. Disponible en: https://robotitus.com/los-astronautas-experimentan-cambios-cerebrales-incluso-meses-despues-de-haber-regresado-a-la-tierra
- Poblete, C. (2020). Houston, tenemos un problema. Los cambios cerebrales luego de un viaje al espacio. Centro Interdisciplinario de Neurociencia de Valparaíso. Disponible en: https://cinv.uv.cl/cambios-cerebrales-viaje-al-espacio/
