Des scientifiques de l’Université de Liège et de l’Université d’Anvers ont étudié comment le cerveau humain change et s’adapte à l’apesanteur après un séjour de six mois dans l’espace. Certains changements s’avèrent permanents, même après huit mois de retour sur Terre.
“Cette recherche est très importante pour préparer la nouvelle génération d’astronautes à des missions plus longues”, déclare Raphaël Liégeois, qui sera bientôt le troisième Belge à aller dans l’espace. Liégeois a également obtenu un doctorat de l’Université de Liège avec une thèse sur les neurosciences.
La nouvelle recherche sur le fonctionnement du cerveau des astronautes montre maintenant que certaines structures cérébrales changent après un séjour de six mois en apesanteur de la Station spatiale internationale (ISS). L’Université d’Anvers a dirigé le projet scientifique « BRAIN-DTI » par l’intermédiaire de l’Agence spatiale européenne (ESA).
Comment cela a-t-il été découvert ?
En cartographiant les fonctions cérébrales via la neuroimagerie, les scientifiques veulent mieux préparer les astronautes aux longues missions. “Si nous voulons envoyer des gens dans l’espace de manière responsable, nous devons mieux comprendre les changements physiologiques et comportementaux causés par l’apesanteur”, a déclaré le futur astronaute de l’ESA.
Les chercheurs ont réalisé des IRM du cerveau de pas moins de treize astronautes, à la fois avant leur voyage dans l’espace et après leur retour. Les scientifiques ont d’abord collecté des données sur le cerveau des astronautes au repos, sans leur demander d’effectuer une tâche spécifique. Après un séjour dans l’espace, il a ensuite été vérifié si la situation avait changé.
Qu’est-ce qui a été découvert ?
Des analyses récentes de l’activité cérébrale au repos, menées en collaboration avec l’Université de Liège, montrent que la connectivité fonctionnelle – une mesure de la corrélation de l’activité dans différentes régions du cerveau – était altérée dans des régions spécifiques chez les astronautes.
“Nous remarquons que la connectivité est différente après un voyage dans l’espace”, explique Floris Wuyts (UA). “Certainement dans certaines zones du cerveau qui favorisent l’intégration de différents types d’informations en même temps et ne se concentrent pas sur un type de stimulus à la fois.”
“En fait”, poursuit son collègue Steven Jillings. “Certains des schémas de communication modifiés étaient encore présents huit mois après leur retour sur Terre. D’autres changements cérébraux ont été inversés au niveau de fonctionnement avant le voyage dans l’espace.
Les changements permanents témoignent d’un certain effet d’apprentissage, estiment les chercheurs. Les changements temporels indiquent également une adaptation à la gravité modifiée.
Qu’apporteront les recherches futures ?
Selon le docteur Athena Demertzi (Université de Liège), le jeu de données dont disposent les chercheurs est très particulier. « En 2016, nous avons été les premiers à montrer comment le fonctionnement du cerveau d’un astronaute avait changé après un voyage dans l’espace. Maintenant, nous avons eu la chance de suivre plusieurs astronautes. Cela nous donne une image de mieux en mieux du véritable potentiel du cerveau humain.
Les chercheurs sont enthousiasmés par les résultats, mais disent qu’ils se rendent compte que ce n’est que la première étape. Par exemple, il reste à déterminer si notre comportement change réellement après un voyage dans l’espace et si un séjour plus long dans l’espace peut influencer nos perceptions. La question de savoir si certaines caractéristiques cérébrales sont préférables dans la sélection des futurs astronautes ou si elles doivent spécifiquement être surveillées pendant et après le voyage spatial est également encore ouverte au débat.
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