Les chercheurs du cerveau de l'Université de Pennsylvanie ont détaillé des réductions temporaires de la matière grise après une isolement prolongé en Antarctique. Les pertes structurelles étaient les plus apparentes dans les régions régissant la mémoire et le traitement spatial. Des durées de sommeil plus longues et une efficacité de sommeil plus élevée correspondaient à de plus petits changements dans le volume du cerveau.
Les résultats peuvent avoir des implications sur la façon dont les cerveaux des astronautes s'adaptent sous les pressions psychologiques et environnementales des missions de l'espace profond, où l'isolement prolongé, le mouvement limité et le sommeil perturbé sont inhérents à l'expérience.
Le stress chronique modifie le cerveau. Non pas par un seul traumatisme, mais par des pressions environnementales soutenues de températures extrêmes, de confinement social, de monotonie, d'hypoxie et de sommeil irrégulier. De telles conditions convergent dans les vols spatiaux, où les astronautes subissent une exposition prolongée à des environnements isolés, confinés et extrêmes (ICE).
Pour comprendre ce que de tels environnements extrêmes imposent à la neuroanatomie humaine, les scientifiques se sont tournés vers un remplaçant terrestre situé à la station Concordia sur le haut plateau de l'Antarctique.
La station Concordia en Antarctique présente une correspondance haute fidélité, combinant une basse pression atmosphérique, une altitude élevée, une monotonie sensorielle et une restriction sociale. Les équipes hivernantes sont confrontées à une perturbation persistante du sommeil, à une tension émotionnelle et à des changements physiologiques, notamment la suppression immunitaire et le ralentissement cognitif.
Dans l'étude, «la matière grise transitoire décline pendant l'isolement antarctique: rôles du sommeil, de l'exercice et de la cognition», publié dans Microgravité NPJles chercheurs ont conçu une étude d'IRM longitudinale pour sonder les changements de cerveau neuroanatomiques dans deux équipes qui ont terminé les missions d'hiver dans la station Antarctique Concordia.
Les analyses d'IRM ont été effectuées sur deux équipes d'hiver (2015 et 2016) avec 25 membres d'équipage totaux qui ont passé près de 13 mois à la station Concordia. Les analyses ont été effectuées avant le départ (pré), immédiatement après le retour (Post1), et en moyenne cinq mois plus tard (post2). Vingt-cinq participants témoins sains ont été scannés à des intervalles similaires au Centre aérospatial allemand de Cologne.
Le volume de matière grise dans les lobes pariétaux et temporels a diminué de la ligne de base à immédiatement après la mission et est revenu aux niveaux de base à cinq mois de suivi. Le volume de matière grise dans l'hippocampe et le pallidum a également diminué et est revenu à la ligne de base. Le volume dans le thalamus a diminué et est resté inférieur à la ligne de base au suivi.
Des réductions de GM plus importantes ont paradoxalement suivie avec de meilleures performances sur plusieurs tâches cognitives, un résultat que les auteurs ont appelé «dénouillé».
Le volume de la substance blanche a diminué immédiatement après la mission et est revenu à la ligne de base. Le volume des ventricules latéraux, 3e et 4e a augmenté après la mission. Le volume latéral et 3e ventriculaire est resté élevé au suivi. Le volume du 4ème ventricule est revenu à la ligne de base. Le volume du liquide céphalorachidien n'a pas changé.
Un meilleur sommeil était systématiquement associé à la préservation du volume de matière grise dans le lobe temporal, le lobe pariétal et l'hippocampe. L'utilisation du gymnase avec des niveaux élevés d'effort physique était systématiquement associé à la préservation du volume cérébral.
Les auteurs concluent que la plupart des altérations cérébrales induites par l'isolement prolongé de l'Antarctique inversent en quelques mois et que l'hygiène du sommeil et l'activité physique vigoureuse peuvent servir de contre-mesures pratiques.
Alors que les agences spatiales planifient des missions plus longues et que la surface prolongée reste sur la lune ou sur Mars, la préservation de la santé du cerveau dans les environnements de glace devient une priorité opérationnelle.
Écrit pour vous par notre auteur Justin Jackson, édité par Sadie Harley, et vérifié et révisé par Andrew Zinin – cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour garder le journalisme scientifique indépendant en vie. Si ce rapport vous importe, veuillez considérer un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte comme un remerciement.
