22 mars 2021 12:39:34 IST
Les missions spatiales humaines sur Mars sont le prochain grand saut dans l’exploration spatiale, la NASA ciblant les années 2030 comme un délai raisonnable pour prendre les premiers humains là-bas. Mais embarquer pour un voyage vers Mars, ce n’est pas comme prendre un vol pour New York. L’espace est un environnement extrêmement hostile pour la vie humaine – du manque de gravité et des rayonnements nocifs à l’isolement et à l’absence de nuit et de jour. Les missions dans l’espace lointain vers Mars seront beaucoup plus exigeantes physiquement et mentalement que les voyages que nous avons effectués jusqu’à présent au cours de 60 ans d’exploration spatiale humaine. Un vol aller-retour vers Mars durera environ 14 mois, tandis que la mission d’exploration proprement dite durera au moins trois ans. Des niveaux élevés et soutenus de performances cognitives et un travail d’équipe efficace sont des conditions préalables au résultat sûr et réussi de ces missions.
Les astronautes en mission sur Mars pourraient souffrir de problèmes cognitifs et émotionnels" width="1280" height="720">
L’exposition à la «microgravité» entraîne des changements dramatiques dans le corps humain, notamment des altérations des systèmes cardiovasculaire, musculo-squelettique et neural.
Mais une nouvelle étude, Publié dans Frontières de la physiologie, a découvert que le manque de gravité lors de telles missions pourrait avoir un impact négatif sur les compétences cognitives et la compréhension émotionnelle des astronautes.
Depuis les premières missions spatiales, il est clair que l’exposition à la «microgravité» (apesanteur) conduit à changements dramatiques dans le corps humain. Cela comprend des altérations des systèmes cardiovasculaire, musculo-squelettique et neural. Sur Terre, nous détectons la gravité à l’aide de notre vision et de divers organes, y compris ceux à l’intérieur de l’oreille interne. Lorsque notre tête est droite, de petites pierres dans les oreilles – le otolithes vestibulaires – s’équilibrent parfaitement sur un fluide visqueux. Mais lorsque nous bougeons la tête, la gravité fait bouger le fluide et cela déclenche un signal au cerveau que notre tête a changé de position. En vol spatial, ce processus ne fonctionne plus.
Les vols spatiaux peuvent même altérer négativement l’anatomie du cerveau des astronautes. Des changements structurels du cerveau ont été observés chez des astronautes après leur retour de la Station spatiale internationale (ISS). Ceux-ci incluent le cerveau physiquement se déplaçant vers le haut à l’intérieur du crâne et une connectivité réduite entre les zones de la couche du cerveau, le cortex et celles à l’intérieur.
La manière dont ces changements affectent le comportement n’est pas encore entièrement comprise mais les scientifiques font des progrès. Nous savons que les astronautes peut souffrir de désorientation, illusions perceptives, troubles de l’équilibre et mal des transports. Mais ces résultats sont souvent basés sur de petits échantillons.
Simuler la microgravité
La nouvelle étude soutenue par la Nasa a étudié les effets de la microgravité sur les performances cognitives. Mais plutôt que d’envoyer leurs 24 participants à l’étude dans l’espace, ils les ont envoyés se coucher. C’est parce que l’impact d’un certain type d’alitement est analogue aux effets de la microgravité – nous l’utilisons beaucoup dans la recherche. Lorsque nous sommes debout, notre corps et nos otolithes vestibulaires sont dans la même direction que la gravité, tandis que lorsque nous sommes couchés, ils sont orthogonaux (à angle droit).
Les participants à l’étude ont donc dû s’allonger sur le dos avec une inclinaison de 6 °, la tête plus basse que le corps, pendant près de deux mois sans changer de position. On leur a demandé d’effectuer régulièrement une série de tâches cognitives conçues pour les astronautes et pertinentes pour les vols spatiaux afin d’évaluer leur orientation spatiale, leur mémoire, leur comportement à risque et leur compréhension émotionnelle des autres.
Les résultats ont montré un ralentissement faible mais fiable de la vitesse cognitive dans les tâches impliquant des compétences sensorielles et motrices. Cela semble cohérent avec changements signalés dans la densité du tissu cérébral sur les «cortex sensori-moteurs», les principales zones sensorielles et motrices du cerveau qui aident à traiter les entrées et les mouvements sensoriels, observés après un vol spatial. Les participants avaient également de la difficulté à lire les émotions en regardant les visages des gens.
S’adapter aux changements de gravité demande du temps et des efforts. Alors que la performance sur la plupart des tâches cognitives a initialement diminué, après environ 60 jours, elles sont restées inchangées au cours de l’expérience. Mais la capacité à reconnaître les émotions a continué de s’aggraver. En fait, les participants sont devenus biaisés envers les émotions négatives – ils étaient plus susceptibles d’identifier les expressions faciales des autres comme étant en colère et moins susceptibles de les interpréter comme heureuses ou neutres.
C’est une découverte importante. La capacité des astronautes à être des penseurs vifs et rapides est cruciale pour une mission spatiale. Il en va de même pour la capacité de «lire» correctement les expressions émotionnelles de chacun, étant donné qu’ils doivent passer beaucoup de temps enfermés ensemble dans un petit espace. Les agences spatiales devraient donc envisager une formation psychologique adéquate avant le vol ainsi qu’un soutien psychologique en vol afin de minimiser ce risque.
Les progrès récents et les investissements dans la technologie des fusées inaugurent une nouvelle ère passionnante de l’exploration spatiale. La microgravité peut être profondément perturbante et peut compromettre les niveaux de performance de plusieurs manières. En ce qui concerne les missions humaines dans l’espace lointain vers Mars, il s’agit d’un objectif de recherche urgent pour mieux comprendre comment la microgravité influence les performances cognitives et la santé émotionnelle, ainsi que pour développer un soutien médical et psychologique approprié pour les vols spatiaux.
Elisa Raffaella Ferrè, maître de conférences, Département de psychologie, Royal Holloway
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l’article original.
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