Los médicos han empujado y empujado a los astronautas de la NASA durante años, y los astronautas, como empleados del gobierno, han accedido en gran medida a sus roles como animales de prueba al estudiar cómo un entorno extraterrestre, el espacio exterior, afecta el cuerpo humano.
Pero los astronautas profesionales históricamente han sido una pequeña porción de la humanidad. Inicialmente, fueron elegidos entre las filas de pilotos de pruebas militares que eran hombres blancos y en buena forma física. Más tarde, cuando la NASA amplió sus criterios, todavía eligió solo a los astronautas que pasaron sus umbrales físicos.
Pero eso podría estar cambiando a medida que los vuelos espaciales privados abren el espacio a una sección transversal más diversa de la humanidad.
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Para los científicos, el cambio creará una gran cantidad de nuevos datos sobre cómo el cuerpo humano se adapta al espacio.
La misión Inspiration4, que se lanzó el miércoles, muestra cómo los investigadores médicos pueden beneficiarse de los nuevos viajes espaciales comerciales. La tripulación de cuatro, ninguno de los cuales es un astronauta profesional, pasará una buena cantidad de tiempo en órbita ayudando a avanzar en la investigación médica.
Uno de los pasajeros, Hayley Arceneaux, ejemplifica esas posibilidades. A los 29 años, es más joven que la mayoría de los viajeros espaciales, sobreviviente de cáncer y será la primera persona en el espacio con una prótesis: varillas de metal que se implantaron después de que le extirparon un tumor de la pierna izquierda.
“Vamos a aprender algunas cosas que son muy fundamentales”, dijo Dorit Donoviel, directora ejecutiva del Instituto de Investigación Traslacional para la Salud Espacial, o TRISH, en el Baylor College of Medicine en Houston, que coordina la investigación durante el vuelo Inspiration4. .
La investigación hasta la fecha ha revelado que los fluidos se desplazan hacia arriba en el cuerpo en ausencia de gravedad: cabezas hinchadas, piernas encogidas. La falta de gravedad también debilita los huesos. No solo la radiación en el espacio golpea el ADN, creando mutaciones, sino que las condiciones inusuales de ingravidez hacen que algunos genes se enciendan y otros se apaguen. Aún no se conocen las repercusiones biológicas de estas alteraciones.
La tripulación a bordo del Inspiration4 tomará 10 pruebas diseñadas originalmente para medir el desempeño mental de los astronautas de la NASA cada día. Las pruebas tardan unos 20 minutos en completarse.
“Tenía que ser breve, porque los astronautas odian hacer estas cosas”, dijo el Dr. Mathias Basner, profesor de psiquiatría en la Universidad de Pensilvania, quien es el investigador principal de ese experimento.
Pero en un entorno peligroso como el espacio, los pequeños errores pueden provocar una catástrofe.
“Así que necesitamos que nuestros astronautas se desempeñen al máximo todo el tiempo”, dijo Basner. “Ahora, el problema es que los humanos son particularmente malos para autoevaluar su capacidad de desempeño, especialmente en situaciones de exposición crónica. Si te sientas en el mismo ambiente todo el tiempo, crees que estarás bien, pero en realidad no es así “.
Una prueba es simplemente un cuadrado que aparece en una pantalla y hay que tocarlo. El cuadrado cambia de posición y se hace cada vez más pequeño. Eso mide la velocidad de reacción y la coordinación ojo-mano.
Otro mide lo que se conoce como vigilancia psicomotora. Primero, el sujeto mira fijamente un cuadro en la pantalla. De repente aparece un cronómetro dentro del cuadro, contando los milisegundos hasta que el sujeto presiona un botón. “Que es extremadamente sensible a la falta de sueño”, dijo Basner.
Sin embargo, otra prueba mide la capacidad de una persona para identificar emociones en otras personas.
La prueba muestra 20 rostros que muestran una variedad de emociones: feliz, triste, enojado, temeroso o sin expresar ninguna emoción. En un llamado estudio de reposo en cama, acostarse durante períodos prolongados de tiempo imita muchos de los efectos físicos de la ingravidez en el espacio, los sujetos pudieron identificar correctamente la mayoría de las emociones. Pero tardaron más en identificarlos y sus respuestas se desviaron hacia expresiones más negativas.
Mark J. Shelhamer, profesor de Medicina Johns Hopkins, está recopilando datos sobre cómo los vuelos espaciales afectan el sistema vestibular: las partes del cuerpo humano, en particular el oído interno, que mantienen el equilibrio.
Su investigación consta de dos partes, que se realizarán antes del lanzamiento y después del regreso a la Tierra. Uno medirá las posturas de los miembros de la tripulación. “Es lo que parece”, dijo Shelhamer. “Es la capacidad de ponerse de pie. Y la capacidad de ponerse de pie no solo se basa en la fuerza muscular, sino también en la coordinación “.
Los miembros del equipo de Inspiration4 sostendrán una tableta de Windows contra el pecho, juntarán los pies y cerrarán los ojos. Los aceleradores de la tableta medirán cuánto se balancean mientras están parados.
“Eso no es tan difícil de hacer en la Tierra”, dijo Shelhamer. “Pero puede ser un desafío después de haber pasado algún tiempo en el espacio”.
Shelhamer también ha diseñado una prueba con la tableta para estudiar si la ingravidez hace que los ojos se desalineen. Eso podría dar pistas de cómo el cerebro podría confundirse, alterando el sentido del equilibrio.
Lo que los investigadores quieren aprender es cómo predecir quién se enferma en el espacio. Sorprendentemente, no existe una correlación entre quienes experimentan mareos por movimiento en la Tierra (en un bote que se balancea hacia adelante y hacia atrás, durante un viaje largo en automóvil, incluso episodios breves de flotación durante vuelos de aviones parabólicos) y quienes se enferman en órbita.
“No entendemos esto en absoluto”, dijo Shelhamer. “Es una vergüenza, porque nos gustaría pensar que son los mismos mecanismos fundamentales: el hecho de que los diferentes sistemas sensoriales no coinciden”.
TRISH, la organización que dirige Donoviel, ha creado una base de datos para almacenar los resultados del estudio que no solo protege la privacidad de los viajeros espaciales privados de acuerdo con los requisitos de la ley federal que restringe la divulgación de información médica, sino que también permitirá a los investigadores comparar datos de diferentes estudios para un individuo.
Por ejemplo, Shelhamer podría querer saber si un individuo cuya capacidad para mantenerse erguido sin balancearse disminuyó después de un viaje al espacio, también encontró ralentizaciones cognitivas mientras realizaba las pruebas de Basner en el espacio. Eso a menudo no es posible con la forma en que la NASA informa los datos recopilados sobre sus astronautas, dijo.
Además, los miembros de la tripulación de Inspiration4 llevan relojes Apple que medirán los latidos del corazón y los niveles de oxígeno. También probarán dispositivos de ultrasonido que pueden rastrear cómo el agua en sus cuerpos se desplaza hacia arriba mientras flotan en órbita. Eso podría ayudar a resolver el rompecabezas del aplastamiento de los globos oculares y el cambio resultante en la visión que experimentan algunos astronautas.
La investigación depende de qué tan bien se sienta el equipo de Inspiration4 durante su viaje. Debido a que no hay forma de predecir quién se enferma en el espacio, es posible que todos lo hagan y que no puedan investigar mucho durante el viaje de tres días.
“Mi preocupación es que no van a disfrutar de su tiempo en el espacio”, dijo Donoviel. “Es posible que no puedan llevar a cabo los experimentos que estamos enviando. Así que ese es un riesgo que estoy tomando “.
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