C’est ce qu’a découvert une équipe internationale de chercheurs étudiant les changements structurels qui se produisent au niveau de la substance blanche, la matière cérébrale qui permet l’échange d’informations et la communication entre les différentes régions de la matière grise.
Les vols spatiaux ont le potentiel de modifier à la fois la forme et la fonction d’un cerveau adulte. Et alors que l’exploration spatiale atteint de nouveaux horizons, il est essentiel de comprendre ses effets et l’étendue des changements cérébraux chez les cosmonautes de retour sur Terre. C’est le contexte des travaux d’une équipe internationale de chercheurs qui, dans le cadre d’un projet collaboratif entre l’Agence spatiale européenne (ESA) et le russe Roscosmos, a vérifié ce qu’il advient du cerveau lors d’un vol spatial de longue durée, analysant notamment les changements qui se produisent au niveau de la matière blanche, la matière cérébrale qui permet l’échange d’informations et la communication entre les différentes régions de la matière grise.
Pour l’étude, les chercheurs ont exploité une technique d’imagerie cérébrale appelée tractographie des fibres, détectant des preuves du soi-disant «cerveau appris» – un niveau de neuroplasticité auquel le cerveau s’est adapté pendant le vol spatial, par exemple, pour acquérir de nouvelles compétences, créer de nouveaux souvenirs et bien plus encore. « Nous avons trouvé des changements dans les connexions neuronales entre les différentes zones motrices du cerveau – a déclaré le premier auteur de l’étude, le Dr Andrei Doroshin de l’Université Drexel de Philadelphie -. Les zones motrices sont des centres cérébraux où les commandes de mouvement sont initiées. En l’absence de gravité, un astronaute doit adapter drastiquement ses stratégies de déplacement, par rapport à la Terre. Notre étude montre que leur cerveau s’est recâblé, pour ainsi dire« .
Les tractographes, réalisés après des missions de longue durée (172 jours en moyenne) chez 12 cosmonautes avant et après le vol spatial, ont montré que ces changements de connectivité structurelle restent visibles après sept mois. « Ces zones motrices montrent des signes d’adaptation après un vol spatial, mais nous avons maintenant une indication précoce que ce changement se reflète également dans les connexions entre les régions du cerveau. – a ajouté le Dr Floris Wuyts de l’Université d’Anvers, Belgique, à la tête de l’équipe de recherche -. Nous pensions initialement avoir détecté des changements dans le corps calleux, qui est l’autoroute centrale reliant les deux hémisphères du cerveau, mais là où l’on pensait initialement qu’il y avait de véritables changements structurels dans le cerveau, nous n’observons que des changements de forme. Cela place les résultats dans une perspective différente« .
L’étude illustre la nécessité de comprendre comment les vols spatiaux affectent notre corps, en particulier grâce à la recherche sur les effets à long terme sur le cerveau humain. Il existe actuellement des contre-mesures pour la perte musculaire et osseuse, comme faire de l’exercice pendant aussi peu que deux heures par jour, et des recherches futures pourraient fournir des preuves que des contre-mesures similaires sont également nécessaires pour le cerveau.
« Ces découvertes nous donnent d’autres pièces du puzzle, mais comme cette recherche est si révolutionnaire, nous ne savons toujours pas ce qui va apparaître. – Wuyts précisé -. Certainement pour notre compréhension générale de ce qui se passe dans le cerveau des voyageurs spatiaux, il est donc essentiel de maintenir cette ligne de recherche, en recherchant les changements cérébraux induits par les vols spatiaux sous différents angles et en utilisant différentes techniques.« .