Astronautas retornam à Terra com mudanças cerebrais duradouras

A permanência num ambiente sem peso, como o da microgravidade, provoca efeitos marcantes no corpo humano. Agora, cientistas identificaram mais um impacto que ajuda a entender por que alguns astronautas têm dificuldade para readaptar-se quando regressam à Terra.

Microgravidade e cérebro: mudanças após o voo espacial em astronautas

Mesmo após um período relativamente curto de voo espacial - de apenas algumas semanas - é possível detectar alterações mensuráveis no próprio formato do cérebro. Em missões mais longas, essas modificações podem persistir por pelo menos seis meses depois do retorno.

As diferenças são pequenas, na ordem de poucos milímetros, mas parecem manter-se de forma mais consistente em regiões cerebrais ligadas ao equilíbrio, à propriocepção e ao controle sensório-motor. Isso pode estar por trás do tempo prolongado que alguns astronautas levam para recuperar a estabilidade sob a gravidade terrestre.

A fisiologista Rachael Seidler, da Universidade da Flórida, e a sua equipa descrevem que observaram alterações abrangentes na posição do cérebro dentro do crânio após o voo espacial e também num ambiente análogo em Terra. Para os autores, os resultados são essenciais para compreender como o voo espacial influencia o cérebro humano e o comportamento.

Por que o cérebro “muda de lugar” no espaço

Durante a estadia no espaço, os tecidos do corpo tendem a deslocar-se. Sem a ação contínua da gravidade, os fluidos corporais redistribuem-se de maneira mais uniforme. Em geral, isso não é, por si só, um problema imediato, mas altera a forma como o cérebro se acomoda dentro do crânio.

Estudos anteriores já tinham mostrado que o centro de massa do cérebro de astronautas se desloca para cima no interior do crânio após missões espaciais, em comparação com medições feitas antes do voo.

Outra pista veio de uma investigação de 2015 com voluntários mantidos em cama inclinada, com a cabeça apontada para baixo - uma técnica em Terra usada para simular a redistribuição de fluidos típica da microgravidade. Nesse estudo, não se observou apenas mudança no centro de massa, mas também alterações no volume de certas regiões do cérebro.

Com essas evidências em mente, Seidler e colegas procuraram quantificar com precisão o que ocorre com o cérebro quando astronautas passam um período em microgravidade.

Como o estudo foi feito

A análise reuniu dados de 26 astronautas:

• 15 tiveram o cérebro medido antes e depois do voo como parte planeada do estudo;
• 11 contribuíram com medições pré e pós-voo obtidas de trabalhos científicos publicados anteriormente.

Além disso, os investigadores incluíram medições cerebrais de 24 participantes de um estudo de 60 dias de repouso em cama inclinada realizado pela Agência Espacial Europeia, usado como modelo terrestre para simular efeitos da microgravidade.

O que os investigadores encontraram no cérebro

As medições detalhadas indicaram que, durante o voo espacial, o cérebro tende a deslocar-se para cima e para trás dentro do crânio e também apresenta uma ligeira inclinação para trás, um movimento discreto e compatível com resultados já descritos por outros estudos.

No entanto, o conjunto de dados revelou algo adicional: o cérebro não se move apenas como um bloco único. Diferentes regiões apresentaram deslocamentos em direções distintas, um padrão que não se explica apenas pelo movimento global do órgão. Isso sugere que há, de facto, alteração na forma do cérebro.

As mudanças mais acentuadas apareceram em missões mais longas. Em astronautas que passaram cerca de um ano no espaço, as alterações puderam chegar a aproximadamente 2 a 3 milímetros.

Ventrículos e redistribuição de fluidos

Os resultados do estudo em cama inclinada reforçaram a interpretação de que a redistribuição de fluidos é peça central do fenómeno. Observou-se que os ventrículos - cavidades cerebrais preenchidas por líquido - também se deslocam para cima tanto na microgravidade quanto em condições análogas em Terra, o que aponta diretamente para o papel dos fluidos nessas alterações.

Sem impacto em personalidade, mas com relação ao equilíbrio

Os dados não associaram essas alterações a mudanças de personalidade, inteligência ou cognição. Em vez disso, as regiões mais afetadas foram as ligadas às funções que ajudam o cérebro a monitorizar a posição e o movimento do corpo no espaço.

A mudança mais pronunciada ocorreu na ínsula posterior, área envolvida no processamento do equilíbrio. Os investigadores observaram que deslocamentos mais intensos nessa região se relacionaram com pior equilíbrio após o regresso à Terra. Na prática, astronautas frequentemente relatam instabilidade por dias ou semanas depois do pouso, e uma recuperação sensório-motora mais subtil pode estender-se por meses.

O que isso pode mudar na recuperação pós-missão

Se a alteração do formato do cérebro contribuir para a readaptação pós-voo, esses dados podem ajudar a desenvolver programas mais eficazes para “recalibrar” o corpo para a gravidade da Terra. Os autores destacam que o trabalho fornece metas quantitativas úteis para orientar intervenções e optimizar estratégias de recuperação após missões, com foco na proteção da saúde do astronauta em futuras explorações.

Também fica evidente a importância de acompanhar a saúde neurológica com métodos padronizados antes e depois das missões. Monitorização por imagem, protocolos consistentes de avaliação do equilíbrio e testes de integração sensorial podem permitir identificar mais cedo quem tem maior risco de recuperação lenta.

Contramedidas possíveis para microgravidade, equilíbrio e controle sensório-motor

Embora o estudo se concentre em medir e descrever as alterações, ele aponta para caminhos práticos: programas de reabilitação vestibular e treino sensório-motor no pós-voo podem ser ajustados para responder especificamente às alterações observadas. Em paralelo, contramedidas durante a missão - como rotinas de exercício mais direccionadas e, quando viável, exposição a gravidade artificial por curtos períodos - podem vir a ser testadas como formas de reduzir o impacto sobre regiões associadas ao equilíbrio e à propriocepção.

Próximos passos

Os autores ressaltam que as implicações para a saúde e o desempenho humano dessas deslocações e deformações cerebrais associadas ao voo espacial ainda precisam de investigação adicional, para abrir caminho a uma exploração espacial tripulada mais segura.

As conclusões foram publicadas nos Anais da Academia Nacional de Ciências.