L’astronaute et auteur canadien Chris Hadfield a attiré l’attention sur une étude sur l’impact de l’espace sur les yeux des astronautes via Facebook.

Hadfield a publié l’étude sur son facebook à ses 881 000 abonnés le 6 décembre 2016, avec la note: « C’est votre globe oculaire – c’est votre globe oculaire dans l’espace », a-t-il déclaré. « Étude intéressante des raisons pour lesquelles la vision de certains astronautes se dégrade. »

L’étude de la Radiological Society of North America (RSNA) détaille comment les problèmes visuels affectant les astronautes qui servent dans de longues missions dans l’espace sont liés aux changements de volume dans le liquide clair qui se trouve autour du cerveau et de la moelle épinière, selon de nouvelles recherches présentées le mois dernier.

Au cours de la dernière décennie, les médecins de vol et les scientifiques de la NASA ont commencé à voir un schéma de déficience visuelle chez les astronautes qui ont effectué des missions spatiales de longue durée.

Les astronautes avaient une vision floue, et d’autres tests ont révélé, parmi plusieurs autres changements structurels, un aplatissement à l’arrière de leurs globes oculaires et une inflammation de la tête de leurs nerfs optiques. Le syndrome, connu sous le nom de pression intra-crânienne d’affaiblissement visuel (VIIP), a été rapporté dans presque deux tiers des astronautes après des missions de longue durée à bord de la Station spatiale internationale (ISS).

« Au départ, les gens ne savaient pas quoi en faire, et en 2010, il y avait une inquiétude croissante car il est devenu évident que certains des astronautes avaient de graves changements structurels qui n’étaient pas entièrement réversibles à leur retour sur Terre », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Noam Alperin, Ph.D., professeur de radiologie et de génie biomédical à l’École de médecine Miller de l’Université de Miami à Miami. Fla.

Noam Alperin, Ph.D.

Les scientifiques croyaient auparavant que la principale source du problème était un déplacement du liquide vasculaire vers le haut du corps qui a lieu lorsque les astronautes passent du temps dans la microgravité de l’espace.

Mais des chercheurs dirigés par le Dr Alperin ont récemment étudié une autre source possible pour le problème: le liquide céphalo-rachidien (LCR), le liquide clair qui aide à amortir le cerveau et la moelle épinière tout en faisant circuler les nutriments et en éliminant les déchets. Le système CSF est conçu pour s’adapter à des changements importants dans les pressions hydrostatiques, comme lorsqu’une personne passe d’une position couchée à une position assise ou debout.

Cependant, la microgravité de l’espace présente de nouveaux défis.

« Sur terre, le système CSF est conçu pour s’adapter à ces changements de pression, mais dans l’espace, le système est confus par l’absence de changements de pression liés à la posture », a déclaré le Dr Alperin.

Pour en apprendre davantage sur le rôle du LCR dans la déficience visuelle induite par les vols spatiaux et les changements oculaires, le Dr Alperin et ses collègues ont effectué des IRM à haute résolution de l’orbite et du cerveau avant et peu de temps après les vols spatiaux pour sept astronautes de longue durée de la mission ISS.

Ils ont comparé les résultats avec ceux de neuf astronautes de la navette spatiale de courte durée. À l’aide d’algorithmes d’imagerie quantitative avancés, les chercheurs ont cherché toute corrélation entre les changements dans les volumes du LCR et les structures du système visuel.

Les résultats ont montré que, comparativement aux astronautes de courte durée, les astronautes de longue durée avaient considérablement augmenté l’aplatissement de leurs globes oculaires après le vol et augmenté la saillie du nerf optique.

Les astronautes de longue durée ont également eu des augmentations significativement plus importantes après le vol du volume orbital de CSF, ou le CSF autour des nerfs optiques dans la cavité osseuse du crâne qui tient l’oeil, et le volume ventriculaire de CSF-volume dans les cavités du cerveau où le CSF est produit.

Les grands changements oculaires post-vol spatial observés dans les membres d’équipage de l’ISS ont été associés à de plus grandes augmentations du volume intraorbital et intra-crânien de CSF.

Figure 3. D’après une étude menée auprès d’astronautes en 2012, image de RM oblique sagittale pondérée en T2 de l’œil droit de différents astronautes. Notez deux foyers brusquement angulés (flèches longues) dans la gaine du nerf optique et l’aplatissement du globe postérieur (flèches courtes).

« La recherche fournit, pour la première fois, des preuves quantitatives obtenues auprès d’astronautes de courte et de longue durée indiquant le rôle principal et direct du LCR dans les déformations du globe observées chez les astronautes atteints du syndrome de déficience visuelle », a déclaré le Dr Alperin.

Il n’y a eu aucun changement significatif après le vol du volume de matière grise ou du volume de matière blanche dans l’un ou l’autre des groupes d’astronautes.

L’identification de l’origine des changements oculaires induits par l’espace est nécessaire, a déclaré le Dr Alperin, pour le développement de contre-mesures visant à protéger l’équipage des effets néfastes de l’exposition de longue durée à la microgravité.

« Si les déformations structurelles oculaires ne sont pas identifiées tôt, les astronautes pourraient subir des dommages irréversibles », a-t-il noté. « À mesure que le globe oculaire s’aplatit, les astronautes deviennent hypermétropes ou prévoyants. »

Selon le Dr Alperin, la NASA étudie un certain nombre de mesures possibles pour simuler les conditions qui conduisent au VIIP et teste diverses contre-mesures.

Les coauteurs de l’étude sont Ahmet M. Bagci, Ph.D., Sang H. Lee, M.S., et Byron L. Lam, M.D.

Résumé de la recherche sur les déficiences visuelles induites par les vols spatiaux.