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Astronomia22/02/2022

Cérebro é ‘religado’ para se adaptar a missões espaciais de longo prazo

Crédito: ESA

22/02/22 - 10h27min

Um novo estudo publicado na revista Frontiers in Neural Circuits é o primeiro a analisar as mudanças estruturais de conectividade que acontecem no cérebro após voos espaciais de longa duração. Os resultados mostram alterações microestruturais significativas em vários tratos da substância branca (ou matéria branca), como os tratos sensório-motores. O estudo pode formar uma base para pesquisas futuras sobre o escopo completo das mudanças cerebrais durante a exploração espacial humana.

Nosso cérebro pode mudar e se adaptar em estrutura e função ao longo de nossas vidas. À medida que a exploração humana do espaço alcança novos horizontes, é crucial entender os efeitos do voo espacial no cérebro humano. Pesquisas anteriores mostraram que o voo espacial tem o potencial de alterar tanto a forma quanto a função de um cérebro adulto.

Por meio de um projeto colaborativo entre a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Roscosmos, uma equipe de pesquisadores internacionais, liderada pelo dr. Floris Wuyts, da Universidade de Antuérpia (Bélgica), vem estudando os cérebros de humanos que viajam para o espaço.

Esquema de fiação do cérebro

Wuyts e seus colegas investigaram, pela primeira vez, mudanças estruturais no cérebro após o voo espacial no nível dos tratos da substância branca do cérebro.

A substância branca refere-se às partes do cérebro responsáveis ​​pela comunicação entre a substância cinzenta e o corpo e entre várias regiões da própria substância cinzenta. Em suma, a substância branca é o canal de comunicação do cérebro e a substância cinzenta é onde o processamento da informação é feito.

Para estudar a estrutura e a função do cérebro após o voo espacial, os pesquisadores usaram uma técnica de imagem cerebral chamada tratografia de fibra.

“A tratografia de fibra fornece uma espécie de esquema de fiação do cérebro. Nosso estudo é o primeiro a usar esse método específico para detectar mudanças na estrutura cerebral após o voo espacial”, explicou Wuyts.

O pesquisador belga e sua equipe reuniram varreduras de difusão por ressonância magnética (dMRI) de 12 cosmonautas do sexo masculino antes e logo após seus voos espaciais. Eles também coletaram oito exames de acompanhamento, sete meses após o voo espacial. Todos os cosmonautas se envolveram em missões de longa duração, com duração média de 172 dias.

Adaptação de estratégias

Os pesquisadores encontraram provas do conceito de “cérebro aprendido”; em outras palavras, o nível de neuroplasticidade que o cérebro tem para se adaptar ao voo espacial. “Encontramos mudanças nas conexões neurais entre várias áreas motoras do cérebro”, disse o primeiro autor Andrei Doroshin, da Universidade Drexel (EUA). “As áreas motoras são centros cerebrais onde os comandos para os movimentos são iniciados. Na ausência de peso, um astronauta precisa adaptar suas estratégias de movimento drasticamente, em comparação com a Terra. Nosso estudo mostra que o cérebro deles é reconectado, por assim dizer.”

As varreduras de acompanhamento revelaram que, após sete meses de retorno à Terra, essas mudanças ainda eram visíveis.

“De estudos anteriores, sabemos que essas áreas motoras mostram sinais de adaptação após o voo espacial. Agora, temos uma primeira indicação de que isso também se reflete no nível de conexões entre essas regiões”, acrescentu Wuyts.

Os autores também encontram uma explicação para as mudanças anatômicas do cérebro observadas após o voo espacial.

“Inicialmente, pensamos ter detectado mudanças no corpo caloso, que é a rodovia central que conecta os dois hemisférios do cérebro”, explicou Wuyts. “O corpo caloso faz fronteira com os ventrículos cerebrais, uma rede comunicante de câmaras cheias de líquido, que se expandem por causa do voo espacial. (...) As mudanças estruturais que encontramos inicialmente no corpo caloso são na verdade causadas pela dilatação dos ventrículos que induzem mudanças anatômicas do tecido neural adjacente. Onde inicialmente se pensava que havia mudanças estruturais reais no cérebro, apenas observamos mudanças de forma. Isso coloca as descobertas em uma perspectiva diferente.”

Futuro da pesquisa

O estudo ilustra a necessidade de entender como os voos espaciais afetam nosso corpo, especificamente por meio de pesquisas de longo prazo sobre os efeitos no cérebro humano. Existem contramedidas atuais para perda muscular e óssea, como exercícios por um mínimo de duas horas por dia. Pesquisas futuras podem fornecer evidências de quais contramedidas são necessárias para o cérebro.

“Essas descobertas nos dão peças adicionais de todo o quebra-cabeça. Como essa pesquisa é tão pioneira, ainda não sabemos como será o quebra-cabeça inteiro. Esses resultados contribuem para nossa compreensão geral do que está acontecendo no cérebro dos viajantes espaciais. É crucial manter essa linha de pesquisa, procurando mudanças cerebrais induzidas por voos espaciais a partir de diferentes perspectivas e usando diferentes técnicas”, concluiu Wuyts.

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Andrei Doroshin