Bentuk Otak Astronot Berubah Ketika Melakukan Misi Perjalanan Ke Luar Angkasa

farmasetika.com – Magnetic Resonance Imaging (MRI) sebelum dan setelah misi luar angkasa mengungkapkan bahwa otak astronot menyempit dan mengembang selama perjalanan pesawat ke luar angkasa, menurut sebuah studi yang dilakukan oleh University of Michigan.

Temuan ini bisa diaplikasikan untuk mengobati kondisi kesehatan lainnya yang mempengaruhi fungsi otak, kata peneliti utama Rachael Seidler, U-M profesor kinesiologi dan psikologi.

Studi pertama di dunia meneliti otak astronot

Studi ini menjadi yang pertama untuk memeriksa perubahan struktural yang terjadi di otak astronot ‘selama penerbangan luar angkasa dan menemukan bahwa volume materi abu-abu meningkat atau menurun, dan sejauh mana perubahan yang tergantung pada lamanya waktu yang dihabiskan di ruang angkasa.

Seidler dan koleganya menguji MRI dari struktural di 12 astronot yang menghabiskan dua minggu sebagai anggota kru pesawat, dan 14 yang menghabiskan enam bulan di Stasiun Luar Angkasa Internasional. Semua mengalami kenaikan dan penurunan materi abu-abu di berbagai bagian otak, dengan perubahan lebih jelas semakin lama para astronot menghabiskan waktu di ruang angkasa.

Peneliti temukan penurunan volume otak

“Kami menemukan daerah besar abu-abu penurunan volume materi, yang dapat dikaitkan dengan redistribusi cairan serebrospinal dalam ruang,” kata Seidler.

“Gravity tidak tersedia untuk menarik cairan ke dalam tubuh, sehingga disebut wajah bengkak di ruang angkasa. Hal ini dapat mengakibatkan pergeseran posisi otak atau kompresi.” lanjutnya.

Peneliti temukan peningkatan volume otak

Para peneliti juga menemukan peningkatan volume materi abu-abu di daerah yang mengontrol gerakan kaki dan proses informasi sensorik dari kaki, yang mungkin mencerminkan perubahan terkait dengan otak yang belajar bagaimana untuk bergerak di lingkungan mikro. Perubahan ini lebih besar pada astronot stasiun ruang angkasa karena otak mereka belajar dan beradaptasi lebih lama 24/7.

“Ini menarik karena bahkan jika Anda menyukai sesuatu, Anda tidak akan berlatih lebih dari satu jam sehari,” kata Seidler.

Tapi peneliti mengamati perubahan otak setara dengan seseorang berlatih keterampilan baru tanpa henti.

“Di luar angkasa, itu contoh ekstrim dari neuroplastisitas di otak karena Anda berada dalam lingkungan mikro dalam waktu 24 jam sehari,” kata Seidler.

Temuan ini bisa diaplikasikan untuk terapi baru

Meskipun mereka belum mengetahui mekanisme dan sifat yang tepat dari perubahannya, temuan ini dapat menghasilkan cara baru dalam berpikir tentang kondisi kesehatan tertentu – misalnya, orang yang beristirahat lebih lama atau orang yang memiliki tekanan normal hydrocephalus, suatu kondisi dimana cairan tulang belakang otak terakumulasi dalam ventrikel di otak dan menyebabkan tekanan.

Seidler mengatakan perubahan otak bisa mencerminkan koneksi baru antara neuron, dan dia akan memimpin lagi studi jangka panjang yang akan membantu menentukan dampak pada kognisi dan kinerja fisik, serta berapa lama waktu otak berubah. Misalnya, setelah pengembalian keseimbangan, otak mungkin masih merekrut jalur yang berbeda untuk mengkompensasi perubahan struktural otak yang disebabkan oleh penerbangan ke luar angkasa.

“Perilaku mungkin kembali normal, tetapi cara otak mengontrol perilaku bisa berubah,” katanya.

Hasil ini sebagian besar merupakan temuan paralel dari studi istirahat jangka panjang yang Seidler pimpin. Penelitian ini didukung oleh pendanaan dari NASA.

Studi, “Brain structural plasticity with spaceflight,” telah diterbitkan di jurnal Nature Microgravity.

Sumber :

1. University of Michigan. “Astronauts’ brains change shape during spaceflight.” ScienceDaily. ScienceDaily, 31 January 2017. <www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170131142528.htm>.
2. Vincent Koppelmans, Jacob J Bloomberg, Ajitkumar P Mulavara, Rachael D Seidler. Brain structural plasticity with spaceflight. npj Microgravity, 2016; 2 (1) DOI: 10.1038/s41526-016-0001-9