Astronautas retornam à Terra com mudanças cerebrais duradouras

Passar um tempo no ambiente sem peso da microgravidade pode provocar efeitos marcantes no corpo humano, e cientistas identificaram recentemente mais um deles, que pode ajudar a explicar por que alguns astronautas têm dificuldade para se readaptar ao voltar à Terra.

Depois de uma permanência no espaço de apenas algumas semanas, astronautas podem apresentar mudanças mensuráveis no próprio formato do cérebro. Em missões mais longas, essas alterações podem permanecer por pelo menos seis meses.

Essas mudanças são sutis – de apenas alguns milímetros, no máximo – mas parecem persistir com mais intensidade em regiões cerebrais ligadas ao equilíbrio, à propriocepção e ao controle sensório-motor, o que pode estar por trás da dificuldade prolongada de alguns astronautas em recuperar o equilíbrio sob a gravidade terrestre.

"Demonstramos alterações abrangentes na posição do cérebro dentro do compartimento craniano após o voo espacial e um ambiente análogo", escreve uma equipe liderada pela fisiologista Rachael Seidler, da Universidade da Flórida.

"Esses achados são fundamentais para compreender os efeitos do voo espacial sobre o cérebro humano e o comportamento."

Quando astronautas passam um período no espaço, seus tecidos tendem a se deslocar bastante. Sem os efeitos moduladores da gravidade, os fluidos corporais começam a se redistribuir de forma mais uniforme.

Isso não é especialmente problemático, mas modifica a maneira como o cérebro se acomoda dentro do crânio. Pesquisas anteriores já haviam mostrado que o centro de massa do cérebro de astronautas se desloca para cima dentro do crânio após o voo espacial, em comparação com medições feitas antes da missão.

E esse não era o único sinal de que algo incomum poderia estar acontecendo ali dentro. Um estudo de 2015 com pessoas confinadas a uma cama inclinada, com a cabeça voltada para baixo – uma técnica de pesquisa em Terra usada para imitar a redistribuição de fluidos causada pela microgravidade – também encontrou alterações não apenas no centro de gravidade, mas também no volume de determinadas regiões cerebrais.

Seidler e seus colegas quiseram partir dessas pistas para quantificar com clareza o que exatamente acontece com o cérebro dos astronautas quando eles passam um tempo no espaço.

O estudo envolveu 26 astronautas – 15 cujos cérebros foram medidos antes e depois do voo espacial como parte planejada do estudo, e 11 cujas medições pré e pós-voo já haviam sido incluídas em trabalhos publicados anteriormente.

A análise também incorporou medições cerebrais de 24 participantes de um estudo de 60 dias de inclinação em cama realizado pela Agência Espacial Europeia.

As medições detalhadas mostraram que, durante o voo espacial, o cérebro se desloca para cima e para trás dentro do crânio, além de inclinar-se levemente para trás, em uma rotação pequena e sutil, compatível com os resultados de estudos anteriores.

No entanto, o cérebro também se deslocou de outras formas; não de maneira uniforme, mas com regiões diferentes mudando em direções distintas, de um modo que não pode ser explicado apenas pelo movimento do cérebro como um todo.

Isso sugere que o próprio formato do cérebro se altera. Os deslocamentos mais marcantes foram observados em voos espaciais mais longos – os cérebros de astronautas que passaram um ano no espaço puderam mudar até dois ou três milímetros.

Essa conclusão foi reforçada pelos dados do estudo com cama inclinada, que também mostrou que os ventrículos – cavidades cheias de fluido no cérebro – igualmente se deslocam para cima na microgravidade e em condições análogas, apontando fortemente para a redistribuição de fluidos como causa dessas alterações.

Nada disso foi associado a mudanças de personalidade, inteligência ou cognição. Em vez disso, as alterações mais significativas pareceram afetar regiões cerebrais envolvidas em funções que ajudam o cérebro a acompanhar a posição e o movimento do corpo no espaço.

As maiores mudanças ocorreram na ínsula posterior, a região do cérebro que processa o equilíbrio. Os pesquisadores observaram que os deslocamentos mais intensos nessa área estavam ligados a pior equilíbrio após o retorno à Terra. Astronautas frequentemente relatam dificuldades de estabilidade por dias ou semanas após o pouso, com uma recuperação sensório-motora mais sutil continuando por meses.

Se alterações no formato do cérebro realmente tiverem um papel na recuperação dos astronautas, essas informações poderão ajudar cientistas a desenvolver programas melhores para restaurar seus corpos ao modo Terra.

"Este trabalho amplia nossa compreensão das mudanças neuroanatômicas associadas à microgravidade e fornece alvos quantitativos para o desenvolvimento de intervenções e a otimização de estratégias de recuperação pós-voo para proteger a saúde dos astronautas em futuras missões de exploração espacial", escrevem os pesquisadores.

"As implicações para a saúde e o desempenho humano desses deslocamentos e deformações cerebrais associados ao voo espacial exigem mais estudos para abrir caminho para uma exploração humana do espaço mais segura."

Os resultados foram publicados na Proceedings of the National Academy of Sciences.