On sait déjà que les médicaments se métabolisent différemment lorsqu'une personne est dans l'espace. Les astronautes qui prennent des somnifères, par exemple, doivent déterminer par essais et erreurs le dosage approprié dans l'espace, dit Roberts.

Et les recherches précédentes de Roberts, comparer les IRM cérébrales des astronautes avant et après un voyage vers la Station spatiale internationale, ont montré des changements physiques dans le cerveau corrélés à des changements dans les habiletés motrices et les performances cognitives des astronautes.

"S'il y avait un moyen de garder le cerveau en forme sur le chemin de Mars, ce serait très utile. C'est pourquoi la NASA s'intéresse à cette technologie. Mais pour l'utiliser dans l'espace, nous devons comprendre, "Y a-t-il une différence dans la façon dont les astronautes y réagissent ici sur Terre et dans l'espace ?" tout comme la différence qu'ils éprouvent dans les médicaments. C'est donc sur cela que se fondait réellement cette étude, " elle a dit.

Et c'est là que les scientifiques ont pu s'amuser un peu. Pour tester le TMS en apesanteur, ils monteraient à bord d'un avion spécial exploité par Zero Gravity Corporation, qui propose des vols en apesanteur pour l'aventure personnelle, productions et recherches médiatiques.

L'avion, surnommé G-Force One, vole une série d'arcs, vers le haut à 45 degrés puis vers le bas à 45 degrés. Pendant les brèves 20 à 30 secondes entre la montée et la descente, tout le monde dans l'avion devient en apesanteur. Tout ce qui n'est pas boulonné flotte vers le haut. Et cette simple fenêtre de 20 à 30 secondes était le temps pendant lequel Roberts et Badran devaient exécuter leur test TMS.

Ils auraient un total de 30 arcs, ou paraboles, travailler avec. Il y avait 10 personnes dans leur groupe, divisé entre hommes et femmes, et chaque personne devait faire le test au moins deux fois pour obtenir un bon échantillon.

Mais d'abord, il y avait une certaine logistique à surmonter. Dans le laboratoire, il peut y avoir beaucoup d'agitation avec l'équipement pour placer la bobine exactement au bon endroit sur la tête de quelqu'un. Avec une fenêtre si courte pour effectuer le test dans l'avion, il n'y aurait pas le temps de s'amuser avec les machines. Ils avaient besoin d'un moyen infaillible pour s'assurer que la bobine serait au bon endroit au bon moment.

"Nous nous sommes tous vraiment concentrés sur les petites choses, " Badran a déclaré. "Cette étude était vraiment un accord unique. Le vol était pré-réservé. Tout était réglé. Nous avions une date de début fixe, une période de temps fixe pour faire l'expérience et tout devait se dérouler parfaitement - et tout dépendait de la création de cette chose qui n'existait pas. installer une bobine TMS dans une niche qu'il a découpée dans le casque, mais l'engin était trop lourd et bancal pour être pratique.

Prochain, il s'est tourné vers l'utilisation de ruban de coulée en fibre de verre, le même matériau utilisé pour faire des moulages pour les os cassés. Chaque participant s'est assis pour un essayage, et Badran a conçu un poids léger, casque durable qui s'adapte à la tête de l'individu, avec une zone de fixation pour la bobine TMS qui garantissait que l'impulsion magnétique atteindrait le bon endroit sur le cerveau de cet individu - aucun bricolage requis.

L'équipe de bénévoles de Roberts et Badran était composée de personnes du département de psychiatrie et des sciences du comportement ayant de l'expérience dans l'administration de TMS, car ils auraient tous besoin de se relayer en tant que sujets et administrateurs. Ils voulaient des gens qui avaient à peu près l'âge de vrais astronautes, l'âge moyen était donc dans la trentaine.

"Tous ceux qui étaient un aviateur, ils n'ont pas seulement pu venir voler et s'amuser. Ils faisaient activement partie de l'équipe de recherche, trop, ", a déclaré Badran.

Roberts et Badran savaient qu'ils avaient une chance de faire fonctionner l'expérience. Ces vols sont coûteux, et la majeure partie de la subvention de recherche était destinée à cette dépense. Dans chaque 20 à 30 secondes d'apesanteur, ils auraient besoin de démarrer le logiciel sur leurs ordinateurs, qui enverrait un signal à la bobine, enregistrer une contraction du pouce, puis signaler que le TMS a fonctionné. S'il n'a pas enregistré de contraction du pouce, alors le système augmenterait la puissance et enverrait un autre signal jusqu'à ce qu'un tic du pouce soit enregistré. Mais si ça ne marche pas du tout, ils devraient résoudre les problèmes à la volée ou faire face à la possibilité que l'ensemble de l'expérience soit un échec complet.

Le groupe MUSC a partagé le vol avec trois autres organisations menant des recherches spatiales. Parce que les machines TMS tiraient la puissance de l'avion, Badran a d'abord dû faire un test sur le terrain, à pleine puissance, pour s'assurer qu'ils ne surchargeraient pas l'avion. C'était assez proche, il a dit, mais l'équipage de conduite leur a donné le feu vert. Alors ils sont montés.

Les casques fabriqués à la main ont fonctionné à merveille. Ils ont obtenu au moins trois mesures pour chaque personne, qu'ils pourraient comparer à de multiples mesures prises au sol avant et après le vol. Et en bonus, l'expérience était bien plus amusante que votre expérience de laboratoire typique.

Leur papier, publié le 21 septembre dans Microgravité naturelle , montre qu'il fallait moins d'électromagnétisme en apesanteur que sur Terre pour induire une contraction du pouce. Cela suggère que des changements neurophysiques se produisent dans le cerveau, mais il y a plusieurs explications possibles, allant du cerveau se déplaçant physiquement dans le crâne aux neurones réagissant plus fortement à la stimulation. Il y a plus à apprendre, ils ont dit.

C'est un problème qui tient à cœur à Roberts, comme elle l'a soutenu à plusieurs reprises, plus récemment dans un article d'opinion dans The Lancet Neurology, pour plus de recherche sur les changements cérébraux chez les explorateurs spatiaux.

Ayant montré que le TMS est possible en apesanteur, l'équipe est bien équipée pour continuer à trouver des réponses à ces questions.