Los astronautas procesan más lentamente algunas tareas en el espacio, pero no hay signos de deterioro cognitivo permanente
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En el espacio, los astronautas están expuestos a factores de estrés extremos que nuestros cuerpos no experimentan en la Tierra. La microgravedad, la mayor radiación y una gran carga de trabajo pueden afectar el rendimiento cognitivo. Para averiguar qué dominios cognitivos se ven afectados por los vuelos espaciales, los investigadores analizaron datos de 25 astronautas profesionales. Descubrieron que, mientras estaban en la Estación Espacial Internacional, los astronautas tardaban más en realizar tareas relacionadas con la velocidad de procesamiento, la memoria de trabajo y la atención, pero que una estancia de seis meses en el espacio no se tradujo en un deterioro cognitivo duradero una vez que las tripulaciones regresaron a la Tierra.
La permanencia en el espacio ejerce una presión extrema sobre el cuerpo humano. El cuerpo y el cerebro de los astronautas sufren el impacto de la radiación, la microgravedad, las difíciles condiciones de trabajo y trastornos del sueño, todo lo cual puede comprometer el funcionamiento cognitivo. Al mismo tiempo, se les exige que realicen tareas complejas y los errores pequeños pueden tener consecuencias devastadoras.
Sin embargo, poco se conoce sobre si el rendimiento cognitivo de los astronautas cambia mientras están en el espacio. Trabajando con 25 astronautas que pasaron un promedio de seis meses en la Estación Espacial Internacional (ISS), investigadores de los EE. UU. han examinado los cambios en una amplia gama de dominios del rendimiento cognitivo. Este conjunto de datos constituye la muestra más grande de datos de rendimiento cognitivo de astronautas profesionales publicada hasta la fecha.
“Hemos demostrado que no hay evidencia de ningún deterioro cognitivo significativo ni de deterioro neurodegenerativo en los astronautas que pasaron seis meses en la ISS”, dijo la Dra. Sheena Dev, investigadora del Laboratorio de Salud Conductual y Rendimiento de la NASA y autora principal del estudio publicado en Frontiers in Physiology. “Vivir y trabajar en el espacio no se asoció con un deterioro cognitivo generalizado que pudiera sugerir un daño cerebral significativo”, detalló.
Más lento, pero no menos preciso #
Los astronautas realizaron una serie de pruebas destinadas a evaluar una variedad de dominios cognitivos mediante 10 sub-pruebas. Para cada una de estas pruebas, los investigadores midieron la velocidad y la precisión en cinco momentos: antes de la misión, al principio y al final del vuelo respectivamente, así como a los 10 y 30 días después del regreso a la superficie terrestre.
Sunita Williams, comandante de la Expedición 72, a bordo de la Estación Espacial, habla sobre el Día de Acción de Gracias.
Los resultados mostraron que las respuestas a las tareas que evaluaban la velocidad de procesamiento, la memoria de trabajo y la atención eran más lentas que en la Tierra, pero no eran menos precisas. Sin embargo, estos cambios no persistieron por mucho tiempo. “Por ejemplo, el rendimiento más lento en la atención sólo se observó al comienzo de la misión, mientras que el rendimiento más lento en la velocidad de procesamiento no volvió a los niveles iniciales hasta después de que la misión terminara y la tripulación regresara a la Tierra”, señaló Dev.
Información para futuras misiones espaciales #
Los resultados mostraron que algunos dominios cognitivos eran más susceptibles de verse afectados que otros. “Incluso en la Tierra, la velocidad de procesamiento, la memoria de trabajo y la atención son dominios cognitivos que pueden mostrar cambios temporales cuando una persona está bajo estrés. Otros dominios, como la memoria, son menos vulnerables a los factores estresantes. Por ejemplo, si tienes un día muy ajetreado pero no pudiste dormir mucho la noche anterior, es posible que sientas que es difícil prestar atención o que necesitas más tiempo para completar las tareas”, explicó Dev.
Los astronautas también están expuestos a estos factores estresantes que sufrimos quienes no somos astronautas, pero otros factores estresantes adicionales que son exclusivos del espacio también tienen su impacto. “Descubrimos que los ámbitos más vulnerables mientras los astronautas están a bordo de la ISS son los mismos que son más susceptibles a los factores estresantes en la Tierra”, explicó Dev.
Uno de los leit motiv de la NASA sobre la actividad de los humanos en la Estación Espacial Internacional es que el trabajo en el laboratorio orbital ayuda a enfrentar condiciones de salud en la superficie terrestre
Los investigadores expresaron que el estudio puede ayudar a comprender qué cambios en el rendimiento cognitivo podrían esperarse cuando los humanos se desplazan a entornos extremos. Sin embargo, advirtieron lo que el estudio no demostró por qué se produjeron esos cambios. Tampoco se propusieron evaluar si el rendimiento operativo de los astronautas se vio afectado. “Puede ser que incluso en áreas donde se observaron decaimientos, los astronautas aún pudieran compensar y completar sus tareas de manera efectiva”, concluyó Dev.
English version #
In space, astronauts are exposed to extreme stressors our bodies don’t experience on Earth. Microgravity, higher radiation, and a high workload can impact cognitive performance. To find out which cognitive domains are affected by spaceflight, researchers analyzed data from 25 professional astronauts. They found that while on the ISS, astronauts took longer to perform tasks concerned with processing speed, working memory, and attention, but that a six-month stay in space did not result in lasting cognitive impairment once crews returned to Earth.
A stay in space exerts extreme pressures on the human body. Astronauts’ bodies and brains are impacted by radiation, altered gravity, challenging working conditions, and sleep loss – all of which could compromise cognitive functioning. At the same time, they are required to perform complex tasks, and minor mistakes can have devastating consequences.
Expedition 72 Commander on ISS, Suni Williams, with colleagues on International Space Station talks about Thanksgiving
Little is known, however, about whether astronauts’ cognitive performance changes while in space. Now, working with 25 astronauts who spent an average of six month on the International Space Station (ISS), researchers in the US have examined changes in a wide range of cognitive performance domains. This dataset makes up the largest sample of cognitive performance data from professional astronauts published to date.
“We show that there is no evidence of any significant cognitive impairment or neurodegenerative decline in astronauts spending six months on the ISS,” said Dr Sheena Dev, a researcher at NASA’s Behavioral Health and Performance Laboratory and first author of the Frontiers in Physiology study. “Living and working in space was not associated with widespread cognitive impairment that would be suggestive of significant brain damage.”
Slower, but no less accurate #
Astronauts underwent a series of tests developed to assess a range of cognitive domains using 10 subtests. For each of these tests, the researchers measured speed and accuracy at five time points: pre-mission, early and late flight respectively, as well as at 10 and 30 days after landing.
The results showed that responses to tasks assessing processing speed, working memory, and attention were slower than on Earth, but they were no less accurate. These changes, however, did not persist equally long. “Slowed performance on attention, for example, was only observed early during the mission while slowed performance on processing speed did not return to baseline levels until after the mission ended and crew were back on Earth,” Dev pointed out.
Overall, astronauts’ cognitive performance was stable, and the researchers did not find evidence that would suggest damage to the central nervous system during a six-month space mission.
Data for future space missions #
The results showed that some cognitive domains were more susceptible to be impacted than others. “Even on Earth, processing speed, working memory, and attention are cognitive domains that can show temporary changes when an individual is under stress. Other domains, such as memory, are less vulnerable to stressors. For example, if you happen to have a really busy day but couldn’t get much sleep the night before, you might feel like it’s hard to pay attention or that you need more time to complete tasks,” explained Dev.
Astronauts are exposed to these stressors, too, but additional stressors that are unique to space also take their toll. “We found that the most vulnerable domains while astronauts are aboard the ISS are the same as those that are more susceptible to stressors on Earth,” Dev said.
The researchers said that their study can help them understand which changes in cognitive performance might be expected when humans go to extreme environments. What the study didn’t show, however, is why those changes happened, the researchers cautioned. It also didn’t set out to assess whether astronauts’ operational performance suffered. “It could be that even in areas with observed declines, astronauts were still able to compensate and effectively complete their tasks,” Dev explained.
Once astronauts start traveling deeper into space – to the moon or Mars, for example – this data from the low Earth orbit can also provide a comparison which can help detect cognitive changes brought about by increased radiation exposure and extended communication delays more quickly, the researchers concluded.
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El paper Cognitive performance in ISS astronauts on 6-month low earth orbit missions was published on Frontiers on Physiology. Authors: Sheena I. Dev, Alaa M. Khader, Sydney R. Begerowski, Steven R. Anderson, Gilles Clément & Suzanne T. Bell*
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The article Astronauts found to process some tasks slower in space, but no signs of permanent cognitive decline, edited by Deborah Pircher, was published on Frontiers on Physiology
