Quels sont les effets de l'impesanteur sur le cerveau des astronautes?

Le corps humain s'est construit sur Terre, où la gravité nous cloue les pieds au sol. Un séjour prolongé dans l'espace, un environnement étranger pour les Terriens que nous sommes, le force à s'adapter. Les scientifiques étudient avec attention ce phénomène et ses conséquences.

Pour limiter la perte de masse osseuse et musculaire, les astronautes de la Station spatiale internationale (ISS) font des exercices physiques entre deux expériences scientifiques. L'impesanteur agit aussi sur le cerveau. Pour la première fois, le suivi de douze astronautes ayant voyagé dans l'ISS a montré que leur cerveau s'est en quelque sorte « recâblé ». L'étude est parue dans Frontiers in Neural Circuits.

L'absence de gravité modifie le cerveau

Pour ce projet collaboratif entre l'Agence spatiale européenne (ESA) et Roscosmos, douze astronautes ont passé des IRM avant et après leur séjour dans l'espace. Pour étudier la structure et le fonctionnement du cerveau, l'IRM après retour a été faite avec une technique spéciale appelée la tractographie qui met en évidence les voies neuronales dans le cerveau. « Notre étude est la première à utiliser cette méthode spécifique pour détecter des changements dans la structure du cerveau après un voyage spatial », explique Floris Wuyts, chercheur à l'université d'Anvers (Belgique).

Car des modifications, les chercheurs en ont observé plusieurs. Tout d'abord dans la région motrice du cerveau où les connexions entre les neurones ont changé. « Les régions motrices sont les centres cérébraux où les commandes de mouvements sont initiées. En impesanteur, un astronaute doit adapter ses stratégies de déplacement par rapport à la Terre. Notre étude montre que leur cerveau s'est recâblé pour ainsi dire », explique Andrei Doroshin, le premier auteur de l'étude. Ce recâblage persiste plus de sept mois après le retour des astronautes sur Terre.

Le corps calleux, la jonction entre l'hémisphère droit et gauche, apparaissait aussi différent chez les astronautes, mais les scientifiques ont compris qu'il ne s'agissait pas d'un changement intrinsèque du corps calleux mais de la dilatation des vésicules cérébrales adjacentes qui le compriment un peu plus qu'à l'accoutumée.

Comme pour la masse musculaire et osseuse, comprendre les modifications cérébrales dues à l'impesanteur pourra permettre l'instauration de mesures correctrices, comme pour lutter contre la fonte des muscles. L'humanité ambitionne de séjourner toujours plus longtemps dans l'espace et ces voyages spatiaux prolongés risquent de mettre à rude épreuve le corps humain.

Futura Sciences