Como o cérebro muda após o voo espacial em microgravidade

Ir ao espaço é uma experiência agressiva para o corpo humano e, como mostra um novo estudo do nosso grupo de pesquisa, após um voo espacial o cérebro se desloca para cima e para trás e chega a se deformar dentro do crânio.

A magnitude dessas mudanças foi maior entre quem permaneceu mais tempo fora da Terra. À medida que a NASA planeja missões mais longas e as viagens espaciais deixam de ser exclusividade de astronautas profissionais, esses resultados ganham ainda mais importância.

Por que isso importa

Na Terra, a gravidade puxa continuamente os fluidos do corpo e o próprio cérebro na direção do centro do planeta. No espaço, essa força desaparece. Com isso, os fluidos corporais migram para a cabeça, o que pode deixar o rosto dos astronautas inchado. Em gravidade normal, cérebro, líquido cefalorraquidiano e tecidos ao redor chegam a um equilíbrio estável. Em microgravidade, esse equilíbrio se altera.

Sem a gravidade puxando para baixo, o cérebro fica “flutuando” dentro do crânio e passa a sofrer diferentes forças exercidas pelos tecidos moles ao redor e pelo próprio crânio. Estudos anteriores já haviam indicado que, depois do voo espacial, o cérebro parece ficar mais alto dentro da caixa craniana.

O problema é que a maior parte dessas pesquisas se concentrou em medidas médias - ou do cérebro como um todo -, o que pode esconder efeitos importantes em áreas específicas.

Foi exatamente aí que decidimos aprofundar.

Como fazemos nosso trabalho

Analisamos exames de ressonância magnética do cérebro de 26 astronautas que passaram diferentes períodos no espaço - de algumas semanas a mais de um ano. Para isolar o movimento cerebral, alinhamos o crânio de cada pessoa entre os exames feitos antes e depois do voo.

Essa comparação nos permitiu medir quanto o cérebro se deslocou em relação ao próprio crânio. Em vez de tratar o cérebro como um bloco único, nós o dividimos em mais de 100 regiões e acompanhamos como cada uma se moveu. Essa estratégia revelou padrões que não apareciam quando se observava apenas a média do cérebro inteiro.

Ao comparar o pós-voo com o pré-voo, vimos um padrão consistente: o cérebro se deslocou para cima e para trás. E quanto maior o tempo no espaço, maior foi esse deslocamento. Uma das descobertas mais marcantes surgiu quando olhamos para regiões específicas.

Nos astronautas que passaram cerca de um ano a bordo da Estação Espacial Internacional, algumas áreas próximas ao topo do cérebro subiram mais de 2 milímetros, enquanto o restante do cérebro quase não se moveu.

Pode parecer uma distância pequena, mas, dentro do espaço extremamente compacto do crânio, ela é relevante.

As maiores mudanças ocorreram em áreas ligadas ao movimento e à sensação. Estruturas nos dois lados do cérebro se deslocaram em direção à linha média - o que significa que, em cada hemisfério, o movimento ocorreu em direções opostas. Esses padrões opostos se anulam quando se calcula uma média do cérebro inteiro, o que ajuda a explicar por que estudos anteriores não os detectaram.

A maioria dos deslocamentos e deformações foi retornando gradualmente ao normal até seis meses após a volta à Terra. Já o deslocamento para trás apresentou menos recuperação, provavelmente porque a gravidade puxa para baixo, e não para a frente - o que sugere que alguns efeitos do voo espacial sobre a posição do cérebro podem durar mais do que outros.

O que vem a seguir

O programa Artemis, da NASA, deve inaugurar uma nova fase da exploração espacial. Entender como o cérebro responde a esse ambiente ajudará cientistas a avaliar riscos de longo prazo e a desenvolver contramedidas.

Nossos achados não significam que as pessoas não devam viajar ao espaço. Embora tenhamos observado que deslocamentos maiores na localização de uma região cerebral associada ao processamento sensorial se correlacionaram com alterações de equilíbrio após o voo, os tripulantes não apresentaram sintomas evidentes - como dores de cabeça ou névoa mental - relacionados a mudanças na posição do cérebro.

Os resultados também não indicam riscos imediatos à saúde. Saber como o cérebro se move durante o voo espacial e como depois se recupera permite que pesquisadores compreendam os efeitos da microgravidade na fisiologia humana. Isso pode ajudar agências espaciais a planejar missões mais seguras.

O Research Brief é um texto curto sobre trabalhos académicos interessantes.

Rachael Seidler, Professora de Fisiologia Aplicada e Cinesiologia, Universidade da Flórida, e Tianyi (Erik) Wang, Pós-graduando em Fisiologia Aplicada e Cinesiologia, Universidade da Flórida

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.