Brain deformities suffered by astronauts complicate long journeys beyond Earth/Deformaciones del cerebro sufridas por los astronautas complican los viajes largos fuera de la Tierra

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Normally, when we think about the challenges of becoming a multi-planetary civilization, we focus on technological difficulties: rocket power, fuel, or the months-long journeys where the crew must be kept alive and sane. But there are imperceptible changes in our anatomy and biology that could jeopardize our entire space adventure. These are primarily changes induced by microgravity during prolonged spaceflight, which force us to rethink long-duration journeys, such as missions to Mars.

Normalmente cuando uno piensa en las dificultades de convertirnos en una civilización multi-planetaria, se nos vienen a la cabeza las dificultades tecnológicas. Potencia de los cohetes, combustible o los viajes de meses de duración en los que hay que mantener a la tripulación con vida y en su sano juicio. Pero existen cambios imperceptibles en nuestra anatomía y biología que pueden pone en jaque toda nuestra aventura espacial. Se trata principalmente de cambios inducidos por la microgravedad durante vuelos espaciales prolongados que obliga a replantear los viajes largos, como misiones a Marte.

On Earth, gravity holds the brain in place within the skull, maintaining a balance of fluids such as cerebrospinal fluid (CSF). In space, without the influence of gravity, bodily fluids redistribute toward the head. The brain shifts upward and backward within the skull, rotating along the pitch axis. Sensory and motor regions (such as the supplementary motor cortex) experience the greatest displacements, up to 2–3 mm on year-long missions.

En la Tierra, la gravedad mantiene el cerebro en su posición dentro del cráneo, conservando un equilibrio de fluidos como el líquido cefalorraquídeo (LCR). En el espacio, sin la acción de la gravedad, se producen redistribuciones de fluidos corporales hacia la cabeza. El cerebro se mueve hacia arriba y hacia atrás en el cráneo, con una rotación en el eje de cabeceo. Las regiones sensoriales y motoras (como la corteza motora suplementaria) sufren los mayores desplazamientos, hasta 2-3 mm en misiones de un año.

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There is also an expansion of the ventricles, cerebrospinal fluid-filled cavities in the center of the brain. On long flights (more than 6 months), they expand by up to 10-25%, with a "crowding" of brain tissue in the upper part of the skull. The brain stretches and compresses in specific areas, such as sensory and motor regions, and the pituitary gland flattens, which could raise intracranial pressure. In addition, there are reductions in white matter and focal increases in motor areas, related to adaptations to movement in microgravity.

También se produce una expansión de los ventrículos, unas cavidades llenas de LCR en el centro del cerebro. En vuelos largos (más de 6 meses), se expanden hasta un 10-25%, con un "apiñamiento" del tejido cerebral en la parte superior del cráneo. El cerebro se estira y comprime en áreas específicas, como las regiones sensoriales y motoras, y la glándula pituitaria se aplana, lo que podría elevar la presión intracraneal. Además de reducciones en la materia blanca y aumentos focales en áreas motoras, relacionados con adaptaciones al movimiento en microgravedad.

These changes are not immediate but occur gradually, most of them happening within the first six months in space, and then they appear to stabilize on longer missions. They are not "permanent deformations" in all cases, but recovery can take months or years. For example, the ventricles recover only 55-64% of their size within 6 or 7 months after flight, and at least 3 years between missions are needed for complete recovery.

Estos cambios lógicamente no son inmediatos sino que se van produciendo progresivamente, la mayoría de ellos ocurren en los primeros seis meses en el espacio y luego parecen estabilizarse en misiones más largas. No se trata de "deformaciones permanentes" en todos los casos, pero la recuperación puede tardar meses o años. Por ejemplo, los ventrículos recuperan solo el 55-64% de su tamaño en 6 o 7 meses después del vuelo, y se necesitan al menos 3 años entre misiones para una recuperación completa.

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The immediate effects include loss of balance, disorientation, space sickness, and vestibular problems (related to the sense of balance). Visual problems such as optic disc edema and changes in refractive error also occur. In the long term, there may be potential impacts on cognitive, motor, and sensory functions. In younger astronauts, the changes are more pronounced. Furthermore, there are risks of oxidative stress, which could accelerate neuronal aging or increase the risk of neurodegeneration.

Los efectos inmediatos son la pérdida de equilibrio, desorientación, mareos espaciales y problemas vestibulares (relacionados con el sentido del equilibrio). También se producen problemas visuales como edema en el disco óptico y cambios en la refracción ocular. A largo plazo puede haber posibles impactos en funciones cognitivas, motoras y sensoriales. En astronautas más jóvenes, los cambios son más pronunciados. Además, hay riesgos de estrés oxidativo, que podría acelerar el envejecimiento neuronal o aumentar el riesgo de neurodegeneración.

All these discoveries force us to rethink long-duration space travel, especially with plans like NASA's Artemis program and missions to Mars that would last 1-3 years round trip. On a trip to Mars, prolonged exposure could cause brain changes that don't stabilize, affecting crew performance during the journey or upon arrival. And let's not even talk about colonization: on the Moon (with 1/6 of Earth's gravity) or Mars (with 1/3), it's unknown whether these changes would reverse or worsen, leaving them permanently impaired.

Todos estos descubrimientos obligan a replantear los viajes largos fuera de la Tierra, especialmente con planes como el programa Artemis de la NASA y misiones a Marte que durarían 1-3 años ida y vuelta. En un viaje a Marte, la exposición prolongada podría causar cambios cerebrales que no se estabilicen, afectando el rendimiento de la tripulación durante el viaje o al llegar y no hablemos de colonizar, en la Luna con 1/6 de gravedad terrestre) o Marte con 1/3, no se sabe si estos cambios se revierten o empeoran y se quedarán gilipoyas para siempre.

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https://phys.org/news/2026-01-spaceflight-astronauts-brains-shift-compress.html

https://es.gizmodo.com/el-cerebro-no-flota-intacto-en-el-espacio-las-deformaciones-que-sufren-los-astronautas-obligan-a-replantear-los-viajes-largos-fuera-de-la-tierra-2000221512