L'astronaute JAXA Koichi Wakata est assis dans la mentonnière lors d'une session de tomographie par cohérence optique (OCT) sur l'ISS. Crédit :NASA
De nombreux astronautes qui reviennent de l'espace ont une mauvaise vision après le vol, quelques années même après, et des chercheurs de l'Université de l'Alabama à Birmingham tentent de comprendre pourquoi.
Brian Samuels, MARYLAND., professeur adjoint au Département d'ophtalmologie, et ses collègues collaborateurs du Georgia Institute of Technology et de l'Université Emory ont récemment reçu une subvention pour étudier la modélisation informatique comme méthode permettant de déterminer pourquoi les astronautes qui sont dans l'espace pendant de longues périodes souffrent de pathologies oculaires. Samuels collabore avec des scientifiques du NASA Glenn Research Center, et d'autres, aider à identifier la cause de ces pathologies, et déterminer s'il existe un moyen d'intervenir et de prévenir ces types de complications visuelles à l'avenir.
"Nous savons que, si les astronautes sont dans l'espace pendant de longues périodes, ils ont une propension plus élevée à développer des pathologies similaires à une augmentation de la pression intracrânienne, ", a déclaré Samuels. "Nous essayons d'intégrer toutes les données cliniques et de recherche existantes dans des modèles informatiques fonctionnels de l'œil lui-même, le système nerveux central et le système cardiovasculaire pour déterminer comment ils interagissent."
Il dit que ces modèles informatiques devraient répondre à certaines des questions sur "pourquoi cela arrive à nos astronautes".
La durée de séjour des astronautes dans l'espace a changé au milieu des années 2000, lorsque la Station spatiale internationale a commencé à être utilisée. Les missions de navette spatiale duraient généralement deux semaines, mais maintenant, les missions de l'ISS peuvent durer six mois ou plus. Les astronautes ne montaient plus dans l'espace et redescendaient rapidement sur Terre.
C'est à cette époque que la communauté scientifique a remarqué que des durées plus longues dans l'espace, en microgravité, causé une plus grande propension aux changements dans l'œil.
De nombreux astronautes qui éprouvent ces problèmes de vision rencontrent un changement hypermétrope dans leur vision, ce qui signifie qu'ils deviennent progressivement hypermétropes. Les astronautes peuvent développer des plis dans la rétine, éprouvez un gonflement du disque optique et présentez également une distension de la gaine du nerf optique derrière l'œil. Certains astronautes de retour de mission ont encore des problèmes de vision cinq ans plus tard. Samuels et ses collègues pensent qu'il peut y avoir des changements de remodelage permanents dans l'œil après de longues périodes de temps dans l'espace.
"Étant donné que l'un des principaux objectifs de la NASA est d'envoyer quelqu'un sur Mars, ce sera le plus long temps que les humains ont passé dans l'espace jusqu'à présent, " a déclaré Samuels. " Si nous sommes en mesure d'identifier les facteurs de risque qui pourraient prédisposer quelqu'un à ce type de problèmes dans l'espace, les modèles informatiques pourraient devenir un outil de dépistage pour les futurs astronautes."
Samuels dit qu'il veut également trouver la cause directe de ces pathologies oculaires dans le but de développer des outils pour arrêter ce processus pour les astronautes dans l'espace.
« Si un astronaute est à six mois de son retour à la maison et éprouve déjà des problèmes de vision, nous voulons temporiser tout autre dommage qui pourrait survenir, " il a dit.
Le rôle de Samuels dans ce projet est d'interpréter les données cliniques et de recherche qui informent la modélisation informatique et de transmettre aux autres chercheurs si les données de sortie obtenues à partir des modèles sont réalistes. En tant que clinicien-chercheur, il peut prendre des informations qui sont recueillies à partir d'études de recherche, études cliniques et modélisation informatique en laboratoire, et comparez-le à des scénarios du monde réel dans une clinique.
C. Ross Éthier, Doctorat., professeur et président par intérim du département de génie biomédical Wallace H. Coulter du Georgia Institute of Technology, est le chef de projet.
"Le Dr Samuels nous aide à nous ancrer dans la réalité clinique en reliant les effets dans l'espace aux conditions cliniques sur Terre, détaillant les processus physiopathologiques au niveau cellulaire jusqu'aux résultats cliniques, " a déclaré Ethier. "Il est une ressource incroyable pour notre équipe et la communauté plus large de la physiologie spatiale."