Coup dur pour la conquête spatiale : l’apesanteur a un effet inquiétant sur le cerveau humain

Une étude américaine révèle que les séjours prolongés dans l’espace ne sont pas sans conséquence pour le corps humain : notre cerveau remonterait plus haut dans notre crâne, et l’afflux de fluide protecteur qui l’entoure diminuerait ! Une découverte qui n’est pas sans inquiéter la NASA ; l’agence américaine va devoir assurer la sécurité de ses équipes avant de les expédier sur la lune et sur Mars.

Les IRM au service des étoiles

L’étude menée par Donna Roberts et publiée dans le New England Journal of Medecine fait partie des plus grosses études consacrées au cerveau des astronautes. Radiologue à la Médical University de Caroline de Sud, elle et son équipe ont analysé les IRM de 16 astronautes avant et après un séjour de deux semaines dans une navette spatiale de la NASA; ainsi que les IRM de 18 autres navigateurs de l’espace partis passer plusieurs mois dans la Station Spatiale Internationale. Résultat : les changements au cerveau découlent directement du temps passé en apesanteur.

À défaut d’être une première – la science a déjà connaissance de changements cérébraux observés chez les astronautes – cette découverte pourrait aider les scientifiques à expliquer l’origine de certains problèmes de santé propres aux voyages spatiaux et qui demeurent relativement inexpliqués. Trop souvent lors de leurs missions les astronautes se plaignent de pression accrue à la tête et de troubles de la vision. Ces changements cérébraux jouent-ils un rôle prépondérant dans ces étranges symptômes ? « Je pense vraiment qu’il y a un lien » assure Donna Roberts, bien que la corrélation entre changements au cerveau et problèmes de santé ne soit pas clairement établie.

Des rêves de grandeur en attente

Les conclusions de cette étude sont une mauvaise nouvelle pour la NASA qui se voyait déjà lancer des missions de grande envergure; vers la Lune et Mars en l’occurrence. Des voyages de plusieurs mois – et même plusieurs années – que l’agence spatiale américaine devra mettre en standby le temps pour elle d’évaluer les risques encourus par ses astronautes, et de remédier à ces effets indésirables. « La question est de savoir si une mission sur Mars nécessite ou non la gravité artificielle », conclut Roberts.

« Une de nos théories suppose que si la gravité ne pousse plus notre cerveau vers le bas, il va naturellement s’élever. »

Donna Roberts

Pour autant, la NASA est déjà bien consciente des effets de la gravité zéro sur la santé. Elle sait pertinemment que les os et les muscles des astronautes s’affaiblissent plus facilement dans l’espace ; à cause notamment du manque d’exercice quotidien. Les spécialistes de l’agence ont aussi observé un autre phénomène directement lié à l’apesanteur : la migration des fluides. Sur Terre, la gravité maintient les fluides humains en place, elle les bloque naturellement vers le bas. Mais lorsqu’un astronaute évolue dans un environnement dénué de gravité, les fluides, libérés de toutes forces coercitives, tendent naturellement à s’élever.

Un cerveau gonflé à l’hélium

La migration des fluides n’épargnerait pas notre boîte crânienne, selon les conclusions de l’étude : elle pourrait affecter le liquide cérébro-spinal, dans lequel baigne notre cerveau et qui le protège des chocs. En scrutant les scanners d’astronautes revenus d’un vol spatial, les scientifiques ont remarqué qu’ils avaient moins de fluide protecteur au sommet du cerveau, mais davantage dans les ventricules – de petites cavités. Le cerveau aurait tout bonnement flotté grâce à l’apesanteur, et aurait chassé le fluide de son sommet, au risque de provoquer des changements cognitifs dont nous ne mesurons pas encore la portée.

« Est-ce que c’est un frein aux voyages spatiaux ? Absolument pas : les altérations sont bénignes, et je pense que nous sommes en mesure d’élaborer des parades contre ce phénomène. »

Dorit Donoviel

La délocalisation du cerveau pourrait aussi tirer sur les nerfs optiques, ce qui expliquerait pourquoi certains astronautes subissent des troubles de la vision. Problème : ces effets secondaires ne concernent qu’ 1/3 des astronautes. La fuite en l’air du cerveau peut être une piste de réponse, mais pas la clé du mystère. « Pourquoi les autres [astronautes] n’éprouvent-ils pas ce changement ? Qu’est-ce qui se passe ? », s’interroge Dorit Donoviel, la directrice intérim du Translational Research Institute for Space Health qui n’a pas fait partie de l’étude. « Eh bien, il y a quelque chose d’autre. »

Un plan de sauvetage

De nombreux chercheurs pensent que la question soulevée par cette étude mérite de plus amples recherches : il est primordial de savoir si ces changements aux cerveaux peuvent causer d’éventuels problèmes de santé. Donna Roberts souhaiterait aussi que la NASA effectue un suivi plus rigoureux au retour des astronautes : est-ce que ces changements propres à l’apesanteur peuvent perdurer malgré la gravité terrestre ? C’est une question cruciale à plus d’un titre : nous ignorons totalement comment le cerveau humain réagirait face à la gravité réduite de Mars ! Un problème de taille pour les futurs astronautes assignés à ces missions prévues pour durer plusieurs années. « C’est une longue période pour un humain qui évolue en gravité réduite » avoue Roberts. « Qu’arrivera-t-il à son cerveau pendant ce temps-là ? »

Dorit Donoviel ne se dit pas plus surprise que ça, compte tenu des informations dont disposent déjà les scientifiques : « Nous savons que le coeur change de forme dans l’espace, il devient plus sphérique. C’est d’autant plus étonnant c’est que nous le supportons plutôt bien. » Le corps humain serait assez résistant pour de telles missions. Et si la résilience naturelle ne suffisait pas, nous pourrions toujours en appeler à la science pour stopper ces changements. L’évacuation des fluides du cerveau pourrait par exemple se faire au moyen de petits aspirateurs, habituellement utilisés pour tirer sur les jambes de l’astronaute pendant qu’il dort ; une méthode qui pourrait potentiellement empêcher toute pression du fluide sur la boîte crânienne et ralentir sa montée. Ce n’est qu’une question de temps avant que les scientifiques ne trouvent la parade à ces effets secondaires.