Un problema visivo che colpisce gli astronauti che prestano servizio in lunghe missioni nello spazio è legato ai cambiamenti di volume nel fluido limpido che si trova intorno al cervello e al midollo spinale, secondo una nuova ricerca presentata oggi alla riunione annuale della Radiological Society of North America (RSNA).

Nell'ultima decade, i chirurghi di volo e gli scienziati della NASA hanno iniziato a vedere un modello di disabilità visiva negli astronauti che hanno volato missioni spaziali di lunga durata. Gli astronauti avevano la vista sfocata, e ulteriori test hanno rivelato, tra molti altri cambiamenti strutturali, appiattimento nella parte posteriore dei loro bulbi oculari e infiammazione della testa dei loro nervi ottici. La sindrome, nota come pressione intracranica con deficit visivo (VIIP), è stato segnalato in quasi i due terzi degli astronauti dopo missioni di lunga durata a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS).

"La gente inizialmente non sapeva cosa farne, e nel 2010 c'era una crescente preoccupazione quando divenne evidente che alcuni degli astronauti avevano gravi cambiamenti strutturali che non erano completamente reversibili al ritorno sulla terra, ", ha affermato l'autore principale dello studio Noam Alperin, dottorato di ricerca, professore di radiologia e ingegneria biomedica presso la Miller School of Medicine dell'Università di Miami a Miami, Fla.

Gli scienziati in precedenza credevano che la fonte principale del problema fosse uno spostamento del fluido vascolare verso la parte superiore del corpo che si verifica quando gli astronauti trascorrono del tempo nella microgravità dello spazio. Ma i ricercatori guidati dal dottor Alperin hanno recentemente studiato un'altra possibile fonte del problema:il liquido cerebrospinale (CSF), il fluido trasparente che aiuta a proteggere il cervello e il midollo spinale mentre fa circolare i nutrienti e rimuove i materiali di scarto. Il sistema CSF è progettato per adattarsi a variazioni significative delle pressioni idrostatiche, come quando una persona si alza da una posizione sdraiata a una seduta o in piedi. Però, la microgravità dello spazio presenta nuove sfide.

"Sulla terra, il sistema CSF è costruito per adattarsi a questi cambiamenti di pressione, ma nello spazio il sistema è confuso dalla mancanza dei cambiamenti di pressione legati alla postura, " disse il dottor Alperin.

Per saperne di più sul ruolo del liquido cerebrospinale nella disabilità visiva indotta dal volo spaziale e nei cambiamenti oculari, Il Dr. Alperin e colleghi hanno eseguito scansioni MRI dell'orbita e del cervello ad alta risoluzione prima e subito dopo i voli spaziali per sette astronauti della ISS di missione di lunga durata.

Hanno confrontato i risultati con quelli di nove astronauti dello Space Shuttle per missioni di breve durata. Utilizzando algoritmi di imaging quantitativo avanzati, i ricercatori hanno cercato qualsiasi correlazione tra i cambiamenti nei volumi del liquido cerebrospinale e le strutture del sistema visivo.

I risultati hanno mostrato che, rispetto agli astronauti di breve durata, gli astronauti di lunga durata avevano significativamente aumentato l'appiattimento post-volo dei loro bulbi oculari e una maggiore protrusione del nervo ottico. Gli astronauti di lunga durata hanno anche avuto aumenti significativamente maggiori dopo il volo nel volume orbitale del liquido cerebrospinale, o il liquido cerebrospinale attorno ai nervi ottici all'interno della cavità ossea del cranio che contiene l'occhio, e volume ventricolare del liquido cerebrospinale:volume nelle cavità del cervello in cui viene prodotto il liquido cerebrospinale. I grandi cambiamenti oculari post-volo spaziale osservati nei membri dell'equipaggio della ISS sono stati associati a maggiori aumenti del volume del liquido cerebrospinale intraorbitario e intracranico.

"La ricerca prevede, per la prima volta, prove quantitative ottenute da astronauti di breve e lunga durata che indicano il ruolo primario e diretto del liquido cerebrospinale nelle deformazioni del globo osservate negli astronauti con sindrome da disabilità visiva, " disse il dottor Alperin.

Non ci sono stati cambiamenti significativi dopo il volo del volume della materia grigia o del volume della materia bianca in nessuno dei due gruppi di astronauti.

È necessario identificare l'origine dei cambiamenti oculari indotti dallo spazio, Il dottor Alperin ha detto, per lo sviluppo di contromisure per proteggere l'equipaggio dagli effetti negativi dell'esposizione di lunga durata alla microgravità.

"Se le deformazioni strutturali oculari non vengono identificate precocemente, gli astronauti potrebbero subire danni irreversibili, " ha osservato. "Man mano che il globo oculare diventa più appiattito, gli astronauti diventano ipermetropi, o lungimirante."

Secondo il dottor Alperin, La NASA sta studiando una serie di possibili misure per simulare le condizioni che portano al VIIP e testando varie contromisure.