Les scientifiques ont fait allonger 13 hommes la tête baissée pendant 60 jours. Voici ce que leur cerveau a révélé

La recherche scientifique peut parfois paraître un peu étrange à première vue. Mais aussi inhabituelles que puissent paraître les expériences, ces méthodes étranges ont généralement une bonne raison. Un exemple est la manière dont les scientifiques ont fait allonger une cohorte de 13 hommes en bonne santé, tête en bas, pendant 60 jours. Le but était de simuler la manière dont l’apesanteur ressentie lors d’un vol spatial affecte le cerveau. Ces scientifiques ont découvert que le cerveau humain subit des changements importants dans le volume du liquide céphalo-rachidien, l’activité cérébrale et la fonction métabolique, qui pourraient influencer la mémoire et d’autres fonctions cognitives.

On sait que les vols spatiaux de longue durée ont divers effets sur le corps humain, en partie grâce à la microgravité. En microgravité, les os et les muscles peuvent s’affaiblir, c’est pourquoi les astronautes suivent des programmes d’exercices stricts lorsqu’ils sont dans l’espace. Cependant, des études ont montré que la microgravité peut également affecter le cerveau. Nous comptons sur la gravité pour savoir où nous sommes et comment nous déplacer. Sans ce signal, le cerveau doit s’adapter pour permettre au corps de fonctionner normalement. Dans le même temps, les fluides présents dans le corps se déplacent en microgravité. Les analyses du cerveau des astronautes ont montré des changements dans la composition et la connectivité des tissus cérébraux et dans la distribution du liquide céphalo-rachidien. Cependant, notre compréhension du temps nécessaire aux astronautes pour se remettre de ces changements et de leurs conséquences sur la capacité du cerveau à fonctionner est encore limitée.

Bien que l’analyse du cerveau des astronautes puisse en révéler beaucoup sur les effets des vols spatiaux, le nombre d’astronautes pouvant être étudiés est limité. Pour cette raison, les scientifiques font allonger les gens la tête en bas pour simuler les effets de la microgravité. Cependant, les études antérieures utilisant cette méthode ont été relativement courtes, 90 % d’entre elles ayant duré moins de 30 jours. Un voyage vers Mars dure plusieurs mois dans chaque sens, ce qui signifie une exposition beaucoup plus longue à la microgravité. Dans le même temps, les études antérieures ont été quelque peu limitées dans leur utilisation des techniques d’imagerie cérébrale.

Pour résoudre ce problème, les chercheurs à l’origine de l’étude publiée dans npj Miocrogravity ont utilisé une période d’étude de 60 jours pour déterminer les effets d’un voyage spatial de plus longue durée. Ils ont recruté 13 volontaires masculins en bonne santé âgés de 25 à 45 ans pour l’étude. Le but de l’étude était d’identifier les changements dans le cerveau induits par le repos au lit tête en bas, d’explorer comment ces changements pourraient être liés à la fonction cognitive et d’examiner les mécanismes physiques possibles pour tout changement noté. Les chercheurs ont utilisé plusieurs techniques de neuroimagerie différentes, notamment l’IRM structurelle et l’IRM fonctionnelle au repos, ainsi que des évaluations neuropsychologiques et des analyses génomiques pour rechercher d’éventuelles adaptations biochimiques.

Les scintigraphies cérébrales ont révélé une augmentation notable du volume du liquide céphalo-rachidien dans le cerveau des volontaires en réponse à la microgravité simulée. Ils ont également observé des changements dans l’activité du cortex préfrontal droit, une partie de l’anatomie du cerveau responsable de l’attention, de la mémoire et de la prise de décision. En plus de l’imagerie, les chercheurs ont demandé aux volontaires de passer des évaluations neuropsychiatriques avant et après le protocole d’alitement tête en bas de 60 jours pour mesurer les changements cognitifs potentiels.

Ces évaluations ont révélé une augmentation inattendue des scores de mémoire. Cependant, les chercheurs soupçonnent que cela pourrait être dû au fait que les participants passent deux fois le même test. Pour tenir compte de cela, ils ont demandé à 26 volontaires masculins en bonne santé de passer les mêmes évaluations à 60 jours d’intervalle sans subir de microgravité simulée. Ils n’ont trouvé aucune différence significative dans les scores de mémoire entre les groupes tête baissée et témoin. De plus, les analyses génomiques des 13 volontaires ont révélé des changements dans les voies liées à la traduction des protéines. Cela suggère que le tissu cérébral a des exigences métaboliques inhabituelles lorsqu’il se remodèle pour s’adapter à la microgravité.

Les résultats de cette étude enrichissent notre compréhension de la manière dont les voyages spatiaux de longue durée affectent le cerveau humain. Des recherches plus approfondies portant sur une imagerie et une surveillance plus détaillées pourraient en révéler davantage sur la manière dont le cerveau réagit à la microgravité. Ces informations pourraient aider les astronautes à se préparer et éventuellement à contrer certains des effets négatifs potentiels des longues missions spatiales.