p A NASA se comprometeu a enviar humanos a Marte até 2030. Esta é uma meta ambiciosa quando você pensa que uma viagem de ida e volta típica durará entre três e seis meses e as tripulações deverão permanecer no planeta vermelho por até dois anos antes que o alinhamento planetário permita a viagem de volta para casa. Isso significa que os astronautas têm que viver em (micro) gravidade reduzida por cerca de três anos - bem além do recorde atual de 438 dias contínuos no espaço mantido pelo cosmonauta russo Valery Polyakov. p Nos primeiros dias das viagens espaciais, os cientistas trabalharam duro para descobrir como superar a força da gravidade para que um foguete pudesse se catapultar livre da atração da Terra e pousar humanos na lua. Hoje, a gravidade continua no topo da agenda científica, mas desta vez estamos mais interessados ​​em como a redução da gravidade afeta a saúde dos astronautas - especialmente seus cérebros. Afinal, evoluímos para existir dentro da gravidade da Terra (1 g), não na ausência de peso do espaço (0 g) ou na microgravidade de Marte (0,3 g).

p Então, exatamente como o cérebro humano lida com a microgravidade? Mal, em poucas palavras - embora as informações sobre isso sejam limitadas. Isso é surpreendente, já que estamos familiarizados com os rostos dos astronautas ficando vermelhos e inchados durante a ausência de peso - um fenômeno carinhosamente conhecido como "efeito Charlie Brown", ou "síndrome das pernas de pássaro com cabeça inchada". Isso se deve ao fluido que consiste principalmente em sangue (células e plasma) e fluido cerebroespinhal se deslocando em direção à cabeça, fazendo com que eles tenham uma rodada, rostos inchados e pernas mais finas.

p Essas mudanças de fluidos também estão associadas ao enjôo espacial, dores de cabeça e náuseas. Eles também, mais recentemente, foi associada à visão turva devido ao aumento da pressão conforme o fluxo sanguíneo aumenta e o cérebro flutua para cima dentro do crânio - uma condição chamada deficiência visual e síndrome da pressão intracraniana. Embora a NASA considere esta síndrome o maior risco para a saúde de qualquer missão a Marte, descobrir o que causa isso e - uma questão ainda mais difícil - como evitá-lo, ainda permanece um mistério.

p Então, onde minha pesquisa se encaixa nisso? Nós vamos, Acho que certas partes do cérebro acabam recebendo muito sangue porque o óxido nítrico - uma molécula invisível que geralmente está flutuando na corrente sanguínea - se acumula na corrente sanguínea. Isso faz com que as artérias que fornecem sangue ao cérebro relaxem, para que eles se abram muito. Como resultado deste aumento implacável no fluxo sanguíneo, a barreira hematoencefálica - o "absorvedor de choque" do cérebro - pode ficar sobrecarregada. Isso permite que a água se acumule lentamente (uma condição chamada edema), causando edema cerebral e aumento da pressão, que também pode piorar devido aos limites de sua capacidade de drenagem.

p Pense nisso como um rio transbordando de suas margens. O resultado final é que não chega oxigênio suficiente às partes do cérebro com a rapidez necessária. Este é um grande problema que pode explicar por que ocorre a visão turva, bem como efeitos em outras habilidades, incluindo agilidade cognitiva dos astronautas (como eles pensam, concentrado, raciocinar e mover).

p Uma viagem no 'cometa do vômito'

p Para descobrir se minha ideia estava certa, precisávamos testá-lo. Mas em vez de pedir à NASA uma viagem à lua, escapamos das amarras da gravidade da Terra simulando a ausência de peso em um avião especial apelidado de "cometa do vômito".

p Escalando e mergulhando no ar, este avião realiza até 30 dessas "parábolas" em um único vôo para simular a sensação de leveza. Eles duram apenas 30 segundos e devo admitir, é muito viciante e você realmente fica com o rosto inchado!

p Com todo o equipamento preso com segurança, tiramos medidas de oito voluntários que fizeram um único vôo todos os dias durante quatro dias. Medimos o fluxo sanguíneo em diferentes artérias que irrigam o cérebro usando um ultrassom Doppler portátil, que funciona refletindo as ondas sonoras de alta frequência nas células vermelhas do sangue em circulação. Também medimos os níveis de óxido nítrico em amostras de sangue retiradas da veia do antebraço, bem como outras moléculas invisíveis que incluem radicais livres e proteínas específicas do cérebro (que refletem danos estruturais ao cérebro) que podem nos dizer se a barreira hematoencefálica foi forçada a abrir.

p Nossas descobertas iniciais confirmaram o que antecipávamos. Os níveis de óxido nítrico aumentaram após repetidos episódios de falta de peso, e isso coincidiu com o aumento do fluxo sanguíneo, particularmente através das artérias que suprem a parte posterior do cérebro. Isso forçou a abertura da barreira hematoencefálica, embora não houvesse evidência de dano cerebral estrutural.

p Agora estamos planejando acompanhar esses estudos com avaliações mais detalhadas das mudanças de sangue e fluidos no cérebro usando técnicas de imagem, como ressonância magnética, para confirmar nossos achados. Também vamos explorar os efeitos de contramedidas como calças de sucção de borracha - que criam uma pressão negativa na metade inferior do corpo com a ideia de que podem ajudar a "sugar" o sangue do cérebro do astronauta - assim como drogas para neutralizar o aumento do óxido nítrico. Mas essas descobertas não vão apenas melhorar as viagens espaciais - elas também podem fornecer informações valiosas sobre por que a "gravidade" do exercício é um bom remédio para o cérebro e como pode proteger contra demência e derrame na vida adulta. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.