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Los seres humanos experimentan una amplia adaptación sensorial motriz durante un vuelo espacial debido a entradas vestibulares alteradas y por la falta de carga sobre el cuerpo. Sin embargo, ningún estudio ha evaluado todavía los efectos del vuelo espacial sobre la estructura del cerebro, a pesar de los cambios estructurales del nervio óptico recientemente reportados y que se han planteado debido al aumento de la presión intracraneal que ocurre con la microgravedad.

Vincent Koppelmans y especialistas de la Universidad de Michigan, evaluaron de forma retrospectiva y longitudinal exploraciones ponderadas por resonancia magnética y datos de equilibrio de 27 astronautas pertenecientes a diferentes tripulaciones y cuyos tiempos de estadía fueron de 2 semanas para un grupo y de 6 meses para el otro. Se determinaron los efectos del vuelo espacial en la estructura del cerebro, y si se asocian con los cambios de equilibrio. La información fue obtenida de la NASA (Lifetime Surveillance of Astronaut Health). Los escáneres cerebrales se segmentaron en mapas de materia gris y se normalizaron usando un enfoque escalonado a través de plantillas específicas. Por último, se utilizó una prueba de permutación no paramétrica para analizar los cambios volumétricos de la materia gris antes de los vuelos. 

Los investigadores encontraron una gran disminución volumétrica de la materia gris, incluyendo grandes áreas que cubren los polos temporal y frontal. Además, se evidenciaron aumentos focales bilaterales de la materia gris dentro de la médula primaria somatosensorial y de la corteza motora, es decir, las áreas cerebrales donde están representadas las extremidades inferiores. Estos hallazgos se observaron en un conjunto de datos retrospectivos, por lo que futuros estudios prospectivos deben investigar los mecanismos subyacentes y las consecuencias sobre el comportamiento.

En resumen, los hallazgos muestran modificaciones estructurales a nivel cerebral que ocurren con vuelos espaciales que podrían estar relacionados con desplazamientos de líquido cefálico o con la neuroplasticidad. Además, se encontraron pruebas de efectos dosis-respuesta para las disminuciones de materia gris. Los estudios prospectivos más cuidadosamente controlados pueden arrojar luz sobre estos cambios y su vínculo con el comportamiento.