Protegendo a saúde cerebral de astronautas em viagens espaciais de longa duração

A partir de 2024, humanos retornarão à superfície lunar "desta vez para ficar", de acordo com a NASA. Ainda, a exploração presencial de Marte deve começar em meados da década de 2030. Ou seja: no futuro próximo, astronautas passarão ainda mais tempo no espaço do que fazem hoje em dia na Estação Espacial Internacional — na ISS, o recorde atual de permanência é de 340 dias com o astronauta Scott Kelly, com o segundo lugar ficando para Christina Koch, que viveu 328 dias ininterruptos no espaço; já ao considerar missões espaciais em geral, o recorde vai para o cosmonauta Valeri Polyakov, que ficou um total de 437 dias seguidos na estação espacial Mir, seguido pelo também cosmonauta Sergei Avdeyev, com 379 dias na mesma estação orbital aposentada em 2001.

E como será possível preservar a saúde cerebral dos futuros astronautas que passarão ainda mais tempo fora da Terra, em comparação com esses recordistas citados acima? Como os cientistas já estão trabalhando para garantir que o estado mental desses astronautas não será prejudicado depois de passarem tanto tempo fora da Terra?

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Para isso, pesquisadores em neurociência já vêm realizando experimentos aqui na Terra, especificamente no Mars Habitat do projeto Hawaii Space Exploration Analog and Simulation (HI-SEAS). Uma equipe canadense passou sete dias neste habitat, que simula o ambiente marciano, para desenvolver meios de monitorar a saúde cerebral e o desempenho psicológico de pessoas como se elas estivessem em missões presenciais em Marte.

Usando um equipamento móvel de eletroencefalografia (EEG) para medir ondas cerebrais, a equipe monitorou com êxito cinco aspectos diferentes da função cerebral cognitiva: percepção, atenção, memória, aprendizado e tomada de decisão. Ainda, os pesquisadores observaram eventuais déficits na função cerebral, provocados por coisas como estresse, depressão e fadiga cognitiva — análogo mental da fadiga física, quando o cérebro se cansa a ponto de apresentar déficit na função neural.

Mas como monitorar a fadiga cognitiva de uma maneira assertiva, além do relato do próprio indivíduo? Olave Krigolson, principal investigador do laboratório de neurociências da Universidade de Victoria, no Canadá, explica que, com a tecnologia móvel de EEG, ele e sua equipe desenvolveram um teste cerebral que fornece uma avaliação completa da saúde e desempenho do cérebro dos participantes do estudo, simulando uma missão de longa duração em Marte.

"Nosso teste se baseia em potenciais relacionados a eventos [ERPs, ou PREs em português], que são as respostas do cérebro a algo que está acontecendo. Para estudar esses ERPs, usamos pessoas jogando videogame, e usamos o EEG móvel para medir as respostas cerebrais aos eventos nesses jogos", explica Krigolson. "É importante ressaltar que os algoritmos que desenvolvemos combinam essas respostas fornecendo uma visão direta da função cerebral, para que possamos quantificar o estresse, a depressão, a fadiga cognitiva e vários outros estados neurais", continua.

Simulando uma missão marciana, só que na Terra

Sobre como o habitat do HI-SEAS simula condições marcianas, a equipe reforça que os participantes, em seus sete dias de imersão, levaram a simulação a sério. Por exemplo, só era permitido que eles deixassem o local usando trajes espaciais e respirando o ar armazenado em seus sistemas de suporte à vida, tal qual acontece em missões espaciais reais, e eles também apenas se alimentaram de alimentos liofilizados. Ainda, as comunicações com o mundo exterior foram adiadas em 20 minutos para simular o tempo de transmissão de comunicações com Marte. Eles também precisaram se exercitar por mais de duas horas por dia, e tinham apenas oito minutos de banho por semana.

E, "para tornar a simulação ainda mais realista, o dia foi estruturado para refletir como seria a vida numa missão em Marte: todas as manhãs começavam com o café da manhã e uma reunião da equipe para analisar as metas do dia, e as atividades durante o dia dependiam de você ter sido designado para participar de uma atividade extraveicular (EVA) ou realizar tarefas dentro do habitat", conta Krigolson. Quem partia para as EVAs explorava a geologia da região ao seu redor, enquanto quem permanecia no habitat trabalhava em projetos de pesquisa, entre outras atividades, incluindo o preparo de refeições. "Cada dia terminava com relatórios de missão descrevendo o que havíamos realizado e o que planejávamos fazer no dia seguinte".

Em meio a essa rotina, os participantes testaram neles mesmos o equipamento de EEG mencionado, contando com um app para medir os dados ERP e, então, fazer a avaliação de sua saúde desempenho cerebral. De acordo com Krigolson, a avaliação completa usando tal tecnologia leva cerca de cinco minutos para ser realizada, do início ao fim.

"Nosso projeto de pesquisa no habitat de Marte foi um sucesso total", comemora Krigolson. "Vimos aumentos claros na fadiga cognitiva ao longo de cada dia", ainda que a equipe tenha vivido no habitat por apenas uma semana. Dessa maneira, Krigolson está confiante que sua tecnologia é capaz de medir a saúde cerebral de astronautas em missões reais.

Fonte: Space Daily