Les changements cérébraux chez les pilotes de chasse pourraient éclairer ceux subis par les astronautes lors de voyages spatiaux

On ne peut explorer les mystères profonds de l’espace sans en être changé. C’est le message qui sous-tend une nouvelle étude en Frontières en physiologie.

L’étude a examiné le cerveau des pilotes de chasse F16, qui a beaucoup en commun avec celui des astronautes en termes d’adaptation aux niveaux de gravité modifiés et de traitement rapide des informations sensorielles contradictoires.

Les examens IRM ont révélé que les pilotes ayant plus d’expérience de vol présentaient des schémas de connectivité cérébrale spécifiques dans les domaines liés au traitement des informations sensorimotrices. Ils ont également montré des différences de connectivité cérébrale par rapport aux non-pilotes. L’étude nous aidera à comprendre les effets des vols spatiaux sur le cerveau et pourrait aider à fournir de meilleurs programmes de formation pour les pilotes ou les astronautes.

Vaisseaux spatiaux : des montagnes russes pour le cerveau

Décoller dans l’espace sollicite énormément le corps et l’esprit. Ceux-ci incluent des niveaux de gravité modifiés, des forces g présentes pendant le décollage à l’environnement de faible gravité dans l’espace. D’autres problèmes incluent l’interprétation rapide de stimuli sensoriels et visuels parfois contradictoires, tout en contrôlant un véhicule complexe à des vitesses extrêmes.

Ces facteurs sont un puissant cocktail, et des recherches antérieures ont suggéré que le cerveau pourrait subir des changements structurels et fonctionnels après un vol spatial et une formation d’astronaute, dans un processus appelé plasticité neuronale. Comprendre ces changements pourrait nous aider à mieux préparer les astronautes aux longs voyages, ce qui est crucial si nous voulons un jour atteindre d’autres planètes.

Une étude pilote

Étant donné que les astronautes sont une denrée rare, les chercheurs à l’origine de la présente étude ont émis l’hypothèse que l’étude du cerveau des membres d’une profession quelque peu similaire pourrait fournir les réponses dont ils ont besoin.

“Les pilotes de chasse présentent des similitudes intéressantes avec les astronautes, telles que l’exposition à des niveaux g modifiés et la nécessité d’interpréter les informations visuelles et les informations provenant des mouvements de la tête et de l’accélération (informations vestibulaires)”, a déclaré le professeur Floris Wuyts de l’Université d’Anvers, auteur principal de l’étude.

“En établissant les caractéristiques spécifiques de connectivité cérébrale des pilotes de chasse, nous pouvons mieux comprendre l’état des astronautes après un vol spatial.”

Pour enquêter sur cela, les chercheurs ont recruté 10 pilotes d’avions de chasse de l’armée de l’air belge, aux côtés d’un groupe témoin de 10 non-pilotes, et ont effectué des IRM de leur cerveau pour établir la toute première étude de la connectivité cérébrale fonctionnelle chez les pilotes de chasse.

S’adapter aux exigences extrêmes

Fait intéressant, les chercheurs ont trouvé des différences dans la connectivité cérébrale entre les pilotes expérimentés et moins expérimentés, ce qui suggère que des changements cérébraux se produisent avec un nombre accru d’heures de vol. Ces différences comprenaient une connectivité moindre dans certaines zones du cerveau traitant les informations sensorimotrices, ce qui peut indiquer que le cerveau s’adapte pour faire face aux conditions extrêmes rencontrées pendant le vol.

Des pilotes expérimentés ont également démontré une connectivité accrue dans les zones frontales du cerveau qui sont probablement impliquées dans les exigences cognitives du pilotage d’un avion à réaction compliqué. En comparant les pilotes et les non-pilotes, les chercheurs ont découvert que les zones du cerveau traitant les informations vestibulaires et visuelles étaient plus connectées chez les pilotes. Cela peut refléter les exigences pour les pilotes de faire face au traitement simultané de stimuli visuels et vestibulaires multiples et parfois contradictoires et de donner la priorité aux stimuli les plus importants, tels que la lecture des instruments du poste de pilotage.

“En démontrant que les informations vestibulaires et visuelles sont traitées différemment chez les pilotes par rapport aux non-pilotes, nous pouvons recommander que les pilotes constituent un groupe d’étude approprié pour mieux comprendre les adaptations du cerveau à des environnements gravitationnels inhabituels, comme pendant les vols spatiaux”, a déclaré le Dr. Wilhelmina Radstake, premier auteur de l’étude qui a mené une thèse de maîtrise sur ce sujet dans le laboratoire du professeur Wuyt.