Étude Wayfinding : comment les vols spatiaux exercent-ils leurs effets sur le cerveau des astronautes?

L'apesanteur pendant un vol spatial peut être éprouvante pour le corps des astronautes, en particulier pour leurs os, leurs muscles, leur appareil cardiovasculaire et même leur cerveau. Pour s'adapter à la microgravité, le cerveau des astronautes subit des changements qui peuvent avoir un effet important sur la capacité des astronautes de s'orienter.

Afin de mieux comprendre comment l'espace influe sur la capacité d'orientation des astronautes et le fonctionnement de leur cerveau, l'Agence spatiale canadienne finance une nouvelle étude canadienne dénommée Wayfinding (orientation). Le Dr Giuseppe Iaria, professeur de neuroscience cognitive au Département de psychologie de l'Université de Calgary (anglais seulement), dirige l'étude Wayfinding. Son équipe de chercheurs et lui étudieront les effets des vols spatiaux sur la santé des astronautes après une mission de longue durée à bord de la Station spatiale internationale (SSI). Le début de l'expérience est prévu pour 2018.

Le Dr Iaria et son équipe réaliseront une série de tests sur les astronautes avant et après leur mission de six mois à bord de la SSI. Parmi ces tests figurent une simulation de navigation (semblable à un jeu vidéo) dans laquelle les astronautes reviendront sur leurs pas afin de retourner à leur point de départ et d'autres tests visuospatiaux sur ordinateur. Les chercheurs feront appel à l'imagerie par résonance magnétique pour saisir des images fixes du cerveau des astronautes au repos et pour enregistrer des images de leur activité cérébrale pendant qu'ils exécutent les tâches prévues.

Exemple d'une tâche de l'étude Wayfinding

Dans cette partie de l'étude, les astronautes suivront le mouvement de formes géométriques solides dans un environnement virtuel. Chaque fois que les formes auront effectué une rotation, les astronautes devront déterminer l'emplacement et l'angle de la caméra. La tâche leur sera compliquée parce que les formes, qui ne cessent de se déplacer, sont petites et difficiles à cerner. (Source : NeuroLab)

Applications sur Terre

En plus de produire de nouvelles connaissances qui aideront les astronautes à demeurer en bonne santé et en sécurité pendant et après une mission de longue durée dans l'espace, le projet de recherche profitera aussi aux gens sur Terre. En effet, les outils de formation potentiellement mis au point et les connaissances acquises tout au long du projet pourraient bénéficier aux patients aux prises avec un dysfonctionnement vestibulaire (affection qui nuit à l'orientation spatiale) ou avec une dégénérescence neurale liée au vieillissement, laquelle diminue de façon marquée la capacité de s'orienter dans un nouveau milieu.

L'esprit au travail : exemple d'une scintigraphie du cerveau

Les taches vivement colorées sur cette image par résonance magnétique montrent l'activité cérébrale du sujet pendant qu'il exécute une tâche exigeant une orientation spatiale. La partie du cerveau qui s'illumine dépend de la tâche exécutée. L'équipe de l'étude Wayfinding comparera des images similaires obtenues chez les astronautes participants avant et après leur vol dans l'espace afin de déceler les changements dans le fonctionnement de leur cerveau. (Source : NeuroLab)