Les médecins de la Collège médical de Géorgie à l’Université d’Augusta travaillent avec Aube polairela première des trois missions spatiales habitées du programme Polaris, pour mieux comprendre les changements oculaires que subissent de nombreux astronautes pendant les vols spatiaux et qui peuvent leur laisser un large éventail de symptômes une fois de retour sur Terre, allant d’un nouveau besoin de lunettes à une perte de vision importante.
Le programme Polaris est un effort unique en son genre visant à faire progresser rapidement les capacités de vol spatial habité tout en continuant à collecter des fonds et à sensibiliser le public à des causes importantes sur Terre.
Selon la NASA, plus de 70 % des astronautes souffrent d’un phénomène connu sous le nom de syndrome neuro-oculaire associé aux vols spatiaux, ou SANS. Ce syndrome peut présenter « une constellation de symptômes, notamment ces changements de vision », a déclaré Matt LyonMD, directeur de la Centre de télésanté MCGLes astronautes peuvent également souffrir d’autres maladies lorsque les fluides corporels, comme le liquide céphalo-rachidien, se déplacent, ce qui peut entraîner des changements structurels dans le cerveau.
« Les changements commencent à se produire dès le premier jour », a déclaré Lyon, qui est également le Président distingué du Dr J. Harold Harrison « Nous ne savons pas exactement ce qui cause ces problèmes de vision, mais nous pensons que cela est lié à un déplacement du liquide céphalorachidien dans la gaine du nerf optique. Sur Terre, la gravité pousse ce liquide vers le bas et il s’écoule, mais dans l’espace, il flotte vers le haut et appuie contre le nerf optique et la rétine. »
À l’aide d’appareils à ultrasons portables, Lyon et son équipe espèrent non seulement comprendre le mécanisme à l’origine de ces changements, mais également être en mesure de prédire quels astronautes seront les plus susceptibles de les ressentir.
MCG a breveté le concept d’utilisation d’ultrasons portables pour visualiser rapidement les dommages causés par les changements de pression et de fluides dans la gaine du nerf optique, les couches de membranes protectrices qui entourent le nerf. Lyon étudie comment cette partie du cerveau est affectée par une pression crânienne élevée et des lésions cérébrales traumatiques légères. Lorsque le cerveau est blessé, comme de nombreux autres organes, il gonfle et se remplit de liquide.
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Les chercheurs ont travaillé avec URSUS Medical Designs LLC, une société de biotechnologie basée en Pennsylvanie et spécialisée dans les ultrasons, pour construire un appareil à ultrasons 3D qui pourrait s’avérer utile. Une subvention de 350 000 $ sur un an accordée par les National Institutes of Health au titre du programme Small Business Innovation Research a financé le projet de construction d’un appareil qui ajouterait une autre dimension aux transducteurs 2D.
Lyon et l’équipe de recherche du MCG utilisent désormais ces machines à ultrasons pour examiner les astronautes et déterminer ceux d’entre eux qui pourraient déjà avoir ces gaines nerveuses optiques défectueuses ou endommagées. Ils soupçonnent que ce sont eux qui seront les plus sensibles aux changements de vision associés au SANS.
« Nous avons découvert que lorsque la pression dans la moelle épinière augmente en raison de lésions cérébrales traumatiques légères, la gaine subit des dommages qui durent probablement toute la vie », a-t-il expliqué. « Nous pensons que lorsque les astronautes qui ont subi des commotions cérébrales ou des lésions cérébrales traumatiques légères vont dans l’espace et subissent des changements de fluides dus à la faible gravité, la gaine se dilate en raison de l’augmentation de volume. C’est comme un pneu : un pneu normal conserve sa forme normale car il est rempli d’air, et sa forme ne change pas. Lorsqu’elle est endommagée, comme des renflements sur le côté d’un pneu, le liquide remplit les renflements et la gaine se dilate. Cela peut exercer une pression sur le nerf et la rétine. Une gaine endommagée est moins problématique sur Terre, mais dans l’espace, l’excès de liquide n’a nulle part où aller. »
Les chercheurs ne savent pas encore si les changements de vision sont causés par le volume de fluide, par la pression associée ou par les deux. Ils forment les membres de l’équipage de Polaris Dawn à utiliser ces machines à ultrasons pour mesurer à la fois le fluide et la pression en temps réel pendant le vol spatial.
« Si c’est juste le volume, nous pensons que le liquide céphalorachidien monte, remplit ce sac souple et reste coincé. C’est presque comme si vous ne tiriez pas la chasse d’eau. Vous créez cet environnement toxique, car le liquide céphalorachidien (LCR) est ce qui évacue les toxines de vos yeux et de vos nerfs, et au lieu de cela, les toxines se déposent contre le nerf optique, le tuant », a déclaré Lyon. « Mais cela pourrait être dû à la combinaison de cela avec la pression accrue qui accompagne l’augmentation du LCR, ce qui serait comme avoir une hypertension intermittente dans votre œil. »
Les prochaines étapes pourraient consister à développer et à affiner des contre-mesures qui permettraient de réduire le volume de liquide dans la tête pendant les vols spatiaux. Par exemple, le programme spatial américain et ses partenaires internationaux utilisent un dispositif de dépression appelé pression négative du bas du corps, qui aspire le sang et d’autres liquides vers le bas du corps.
Cette expérience s’inscrira dans le cadre d’une vaste série d’expériences scientifiques et de recherches menées tout au long de la mission. Polaris Dawn collaborera avec 23 institutions, dont le MCG, sur les expériences sélectionnées. Parmi les autres institutions participantes figurent le Translational Research Institute for Space Health (TRISH) ; l’Université du Texas à Houston ; l’Université du Colorado à Boulder ; le Baylor College of Medicine ; le Pacific Northwest National Laboratory ; et l’US Air Force Academy.
Cet article a été publié à l’origine sur Augusta Chronicle : Les médecins du MCG s’efforcent de prévenir la perte de vision associée aux voyages dans l’espace