L’apesanteur modifie le cerveau

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On savait que l’apesanteur que subissent les voyageurs de l’espace entraîne différents troubles physiologiques dont la perte osseuse, l’altération des muscles et le mal du voyage. En situation d’apesanteur, le système musculo-squelettique n’est plus soumis aux con-traintes que la gravité lui impose sur Terre, ce qui entraîne son altération progressive. Des trou-bles contre lesquels les cosmonautes, généralement sélectionnés parmi les athlètes, se prémunissent partiellement, en pratiquant un entraînement intensif.

Mais on ne savait guère comment l’absence de pesanteur affectait le cerveau. C’est désormais chose faite avec la publication aujourd’hui, dans le journal Brain Structure and Function, des résultats d’une étude sur le fonctionnement du cerveau d’un cosmonaute de 44 ans avant sa première mission spatiale vers l’ISS et après son retour sur Terre, six mois plus tard. Le cosmonaute, dont le nom est resté secret afin de protéger ses données médicales, a effectivement subi deux changements majeurs dans le fonctionnement de son cerveau par rapport à l’analyse effectuée par l’imagerie à résonance magnétique (IRM) fonctionnelle effectuée avant le vol. Les images montrent clairement une con-nectivité réduite de l’insula dans l’hémisphère droit. L’insula est une composante de base de notre système vestibulaire dans l’oreille interne. C’est elle qui est responsable de l’intégration visuelle et de l’information sensorielle proprioceptive. La proprioception désigne la perception, consciente ou non, de la position des différentes parties du corps. Elle fonctionne grâce à de nombreux récepteurs musculaires et ligamentaires, ainsi qu’aux voies et centres nerveux impliqués. C’est, par exemple, le système vestibulaire qui nous permet, lorsque nous fermons les yeux dans un avion, de percevoir néanmoins les changements de direction.

D’autre part, ce cosmonaute a montré également une connexion plus faible entre son cervelet et les zones cérébrales liées à la motricité. « C’est la preuve d’un concept, même si l’étude ne porte pour l’instant que sur un seul cosmonaute. Les patients ne sont évidemment pas aisés à recruter, vu le petit nombre de voyageurs de l’espace ! Le projet est notamment financé par l’Agence spatiale européenne et permet d’accéder, à Grenoble, à tous les cosmonautes européens qui se préparent pour de prochains séjours dans l’espace. Il faut savoir que les cosmonautes éprouvent des réticences à participer à ce type d’expérimentations, car il subsiste une crainte que soit décelé un problème qui les prive de leur mission plus tard. Une réticence compréhensible et qui demande de procéder avec précautions et patience pour expliquer la portée de nos recherches », explique le professeur Steven Laureys, directeur du Coma Science Group à l’ULg et neurologue au CHU de Liège.

Pour le professeur Floris Wuyts de l’Université d’Anvers, qui coordonne le projet, « si ces résultats ne constituent pas une surprise, car on savait déjà que les cosmonautes rencontraient divers problèmes moteurs à leur retour de l’espace (vitesse, précision et coordination des mouvements) ; c’est cependant la première fois que l’on peut visualiser ces changements dans le cerveau et démontrer leurs effets sur le fonctionnement cérébral ». Les chercheuses, Athena Demertzi (Liège) et Angélique Van Ombergen (Anvers), en collaboration avec l’Académie russe des sciences et le Centre fédéral russe de traitement et de réadaptation, ont déjà procédé à d’autres enregistrements de cosmonautes qui partiront pour l’espace dans les mois et les années à venir, afin de les comparer avec les données de fonctionnement de leur cerveau après leur retour. Les chercheurs vont maintenant poursuivre leurs investigations en continuant à s’intéresser aux altérations du cerveau des astronautes. Mais pas uniquement : selon eux, ce type de recherches est également très pertinent pour des patients alités depuis plusieurs mois ou connaissant un syndrome vestibulaire.