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Cómo el vuelo espacial afecta al cerebro

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Astronauta de la NASA
Astronauta de la NASA

Los astronautas experimentan fuerzas y cambios severos a sus carrocerías durante vuelo espacial. La aceleración extensa sobre despegue y el desembarque así como el ambiente de la gravedad cero (microgravedad) mientras que en espacio son algunas de las fuerzas que afectan carrocerías a los astronautas las'.

Para mantener la masa del músculo y del hueso mientras que en espacio, los astronautas necesitan entrenar mucho antes de misiones, extensivamente durante vuelo espacial así como después de vuelo.

Los astronautas en la estación espacial internacional mantienen su salud en ausencia de gravedad
Los astronautas en la estación espacial internacional mantienen su salud en ausencia de gravedad

Los síntomas posvuelos implican generalmente perturbaciones neurovestibular caracterizan por vértigo al recorrer y poniéndose de pie, dificultad recorriendo en una línea derecha, el concentrar enmascarado de la visión, de la torpeza y de la dificultad.

Mientras que mucha investigación se ha centrado en el efecto de tales fuerzas sobre los músculos de la carrocería, el efecto sobre el cerebro se ha descuidado en gran parte.

Cambios de volumen del cerebro en astronautas

Un estudio por Koppelmans y colegas, publicados en 2016, estado dirigidos para investigar la función corporal y la estructura del cerebro de 27 astronautas que habían terminado una misión de transbordador espacial. De éstos, 13 acababan de ser en un misión en la que participa un trasbordador donde pasaron un promedio de 14 días en espacio, mientras que el descanso había pasado un promedio de 162 días en la estación espacial internacional (ISS).

La materia gris es la parte del cerebro que contiene la mayoría de las carrocerías de célula de neuronas y las células glial (células del apoyo tales como astrocytes y los oligodendrocytes) así como muchas sinapsis (conexiones entre las neuronas). Exploraciones de MRI de los astronautas las' revelaron que había disminuciones amplias al volumen de la materia gris dentro de las cortezas temporales y frontales así como dentro de las piezas del cerebelo.

Los Astrocytes, células glial cerebral, también conocidas como astroglia, conectan las células neuronales con los vasos sanguíneos - haber del ejemplo: Kateryna Kon/Shutterstock
Los Astrocytes, células glial cerebral, también conocidas como astroglia, conectan las células neuronales con los vasos sanguíneos - haber del ejemplo: Kateryna Kon/Shutterstock

Las reducciones en materia gris se pueden atribuir real al líquido cerebroespinal creciente (CFS) y son similares a los pacientes con hidrocefalia normal idiopática de la presión.

Además, estas diferencias eran más profundas en los astronautas que terminaban misiones más largas del ISS bastante que los que acababan de terminar misión en la que participa un trasbordador. Por lo tanto, una duración más larga del vuelo espacial parece tener un efecto más perjudicial sobre volumen del cerebro.

Otro que encontraba del estudio de Koppelmans era que había aumentos al volumen de la materia gris en las convoluciones del cerebro- precentrales y poscentrales cumbrera-como las elevaciones encontradas en la superficie de las corteza-piezas cerebrales de la corteza del cingulate y de la corteza del precuneus.

Los astronautas tienen que experimentar amplia formación antes y durante vuelo espacial para mantener la masa del músculo, y ésta puede dar lugar a materia gris creciente localizada particularmente las regiones sensoriomotoras. Esto puede ser debido al neuroplasticity, o a la adaptación del cerebro.

Particularmente, los aumentos más grandes a la materia gris correlacionaron las áreas que representan los limbos más inferiores. En la tierra nuestros tramos tienen que contrarrestar los efectos de la gravedad más y en espacio sufren los cambios más estructurales. Como tal, el cerebro puede adaptarse al nuevo ambiente por un aumento en la sensibilidad de entradas y de rendimientos a los tramos.

Cosmonautas rusos

Otro estudio que apunta observar cambios de volumen del tejido cerebral en los cosmonautas rusos, publicados en MED de N Inglés J (2018), las configuraciones muy similares encontradas en materia gris cambia. También descubrieron que el volumen de la materia gris parecía recuperarse, aunque no totalmente, varios meses posvuelos.

La materia blanca (parte del cerebro que contiene los axones o las conexiones myelinated entre diversas regiones del cerebro) posvuela fue encontrada para ser reducida global así como particularmente el lóbulo temporal izquierdo. Como tal, el espacio ventricular que contenía la CFS había aumentado.

En el escenario a largo plazo de la continuación, el volumen de la CFS en los ventrículos vueltos a la línea de fondo, sin embargo, CFS a través del espacio subaracoideo entero (espacio entre el cráneo y el cerebro) había aumentado.

La acumulación anormal de CFS y las reducciones en volúmenes de la materia gris/blanca en las áreas determinadas pueden ser responsables de los síntomas clínicos asociados a posvuelo, incluyendo las perturbaciones oculares/visuales, que pueden ser presión creciente debida de la CFS sobre la retina.

En resumen, el vuelo espacial parece tener un efecto negativo no sólo sobre la carrocería, pero también el cerebro. Esto es caracterizada sobre todo por la reducción a los volúmenes de la materia del cerebro y al espacio ventricular creciente, o la CFS creciente dentro del cerebro. Sin embargo, el entrenamiento regular puede llevar a los aumentos localizados a la materia gris en las regiones dominantes del cerebro.

Junto, éstos pueden tener implicaciones a largo plazo a la función vestibular y ocular, pero más investigación es necesaria investigar cómo ocurren estos cambios y cuál es su efecto en salud al largo plazo. Éstos podían tener implicaciones en el futuro de las misiones del vuelo espacial a la luna, deterioran y más allá.

Fuentes

  1. Koppelmans y otros, 2016. Plasticidad estructural del cerebro con vuelo espacial. microgravedad 2 del npj: 2. https://www.nature.com/articles/s41526-016-0001-9.pdf
  2. Van Ombergen y otros, 2018. Cambios del Tejido-Volumen del cerebro en cosmonautas. MED 379:1678-1680 de N Inglés J. https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc1809011

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Last Updated: Sep 24, 2019

Dr. Osman Shabir

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Dr. Osman Shabir

Osman is a Postdoctoral Research Associate at the University of Sheffield studying the impact of cardiovascular disease (atherosclerosis) on neurovascular function in vascular dementia and Alzheimer's disease using pre-clinical models and neuroimaging techniques. He is based in the Department of Infection, Immunity & Cardiovascular Disease in the Faculty of Medicine at Sheffield.

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