En 2016, el astronauta de la NASA Scott Kelly regresó a la Tierra tras 340 días consecutivos a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI). Se readaptó a nuestra gravedad en cuestión de meses, pero mientras tanto, los investigadores observaron algunas alteraciones temporales en su cuerpo.

En comparación con su gemelo que permaneció en la Tierra, algunos de los telómeros de Kelly, que actúan como dispositivos de protección para los cromosomas y son marcadores del envejecimiento, se habían alargado durante su estancia en el espacio; se acortaron de nuevo al regresar a la Tierra. Además, su expresión genética —que es la forma en que los genes se activan o desactivan— había cambiado significativamente.

Resulta evidente que los vuelos espaciales pueden inducir algunas modificaciones biológicas inesperadas en los astronautas.

Sin embargo, los investigadores que miran hacia el futuro de los viajes espaciales a largo plazo consideran la posibilidad de que tales esfuerzos puedan transformarnos como especie. Pero, ¿podrían realmente hacernos evolucionar? Después de todo, los humanos han seguido evolucionando incluso en el pasado reciente según las exigencias de su entorno, como el pueblo tibetano, que se ha adaptado genéticamente para vivir en entornos de gran altitud y con bajo nivel de oxígeno.

Una investigadora sostiene que, una vez que los humanos se liberen de la gravedad, esto podría alterar el cerebro de las futuras generaciones. Un estudio publicado recientemente en Frontiers in Psychology argumenta que la gravedad en la Tierra, como una presencia constante a lo largo de la evolución humana, afecta la forma en que nuestros cerebros se organizan. La gravedad «se incorpora a los modelos internos que el cerebro utiliza para regular la percepción, el movimiento, la orientación corporal y la interacción con el entorno», afirma la coautora Elisa Raffaella Ferrè, doctora en neurociencia cognitiva y profesora en Birkbeck, Universidad de Londres.

Sin embargo, esta investigación se basa en una teoría que requiere más protocolos experimentales y análisis estadísticos para su confirmación, explica. «El artículo sintetiza los hallazgos de investigaciones conductuales, neurofisiológicas y de neuroimagen existentes sobre la gravedad alterada y utiliza estos hallazgos para desarrollar un marco teórico».

Cuando los humanos abandonan la gravedad para adentrarse en entornos de microgravedad como el espacio, «el cerebro se enfrenta a un conjunto de información sensorial muy diferente», afirma Raffaella Ferrè. Esto es cierto a corto plazo, ya que los «vuelos de microgravedad» utilizados para el entrenamiento de astronautas pueden generar confusión sobre cómo moverse y cómo coordinar las manos y las extremidades, incluso en simulaciones de microgravedad de 30 segundos, cuando el avión desciende y vuelve a ascender.

Pero lo que más interesa a Raffaella Ferrè son las misiones espaciales de mayor duración, de meses e incluso años. «Por lo tanto, la principal contribución del artículo es conceptual más que empírica», advierte, «pero proponemos que la gravedad alterada podría modificar aspectos de la conciencia».

Según explica, se puede establecer una analogía sutil con un estado psicodélico, aclarando que los psicodélicos y el espacio no son equivalentes en absoluto, ni biológica ni de ninguna otra índole. Sin embargo, afirma que dichos estados pueden modificar la forma en que el cerebro realiza predicciones y, a su vez, proporcionar una mayor flexibilidad en las representaciones neuronales, es decir, en la manera en que se conectan las redes cerebrales.

Por ejemplo, en otro estudio revisado por pares sobre simulaciones espaciales, del que Raffaella Ferrè también fue coautora, los investigadores analizaron 15 estudios y 377 participantes que realizaron simulaciones como largos periodos de reposo en cama o vuelos en avión con riesgo de vómito. El estudio en el que participó Raffaella Ferrè sugirió que el cerebro puede sufrir cambios en regiones relacionadas con la orientación espacial, las funciones sensoriomotoras y el equilibrio. En otras palabras, Raffaella Ferrè afirma que «la gravedad alterada puede modificar los sistemas neuronales implicados en la consciencia», mediante la «recalibración de los modelos internos que el cerebro utiliza para predecir los efectos de la gravedad en la percepción y el movimiento».

Sin embargo, Jerome Carriot, doctor en fisiología e investigador asociado en la Universidad McGill de Canadá, advierte que es difícil validar los estados alterados teóricos con experimentos respaldados por investigaciones, especialmente en áreas como el efecto de la microgravedad en el sistema vestibular (equilibrio). Carriot, un veterano en vuelos de cometas de vómito, señala que «personalmente ha experimentado cientos de parábolas y nunca ha sentido nada parecido a un estado psicodélico, aunque los breves períodos de microgravedad son obviamente diferentes a pasar meses en órbita».

Carriot reconoce que se puede establecer un paralelismo parcial con la pérdida de la visión; cuando perdemos un sentido clave como la vista, el cerebro es capaz de reorganizarse y responder con mayor intensidad a otros estímulos, como el sonido. «Sin embargo», añade, «esta plasticidad intermodal no implica por sí sola un efecto psicodélico ni un cambio en el nivel de conciencia. Por lo tanto, la afirmación de que la microgravedad produce una conciencia similar a la psicodélica o transformadora sigue siendo especulativa y no se ha demostrado directamente».

Hay un problema inherente y mayor al confirmar cualquiera de estas investigaciones en el espacio: solo un número limitado de personas ha volado allí. Más de 700 personas han superado la línea de Kármán, o el umbral de altitud de 60 millas (100 kilómetros) considerado internacionalmente como el límite del espacio. Pero la mayoría de ellas han participado en misiones de corta duración (algunas de tan solo unos minutos), aparte de estancias más largas en algunas estaciones espaciales. Y si bien la NASA afirma que casi 300 de esas personas visitaron la ISS, por ejemplo, no todas fueron astronautas de larga duración; en marzo de 2020 , por ejemplo, la ISS solo tenía 170 personas que permanecieron entre 48 y 340 días cada una. Solo unas pocas personas más se han unido desde entonces. Cuando miramos más allá de la órbita terrestre, las filas se reducen aún más: no solo las misiones fueron cortas (no más de dos semanas, generalmente) sino que solo 28 personas se han aventurado a la Luna, y todos esos astronautas, excepto uno, eran hombres.

La validez estadística requiere números y repetibilidad. En una población tan pequeña, esto es difícil de lograr. Pero Kelly, quien participó en una misión de casi un año en la ISS, ha afirmado que una cosa es segura: la cognición debe mantenerse intacta. «Quizás el síntoma más peligroso sea el deterioro de la función cognitiva: debemos ser capaces de realizar tareas que requieren un alto grado de concentración y atención al detalle de forma inmediata, y en una emergencia, que puede ocurrir en cualquier momento, debemos ser capaces de realizar esas tareas correctamente a la primera», escribió en sus memorias, Endurance . «Perder tan solo una fracción de nuestra capacidad para concentrarnos, hacer cálculos o resolver problemas podría costarnos la vida».

¿Existe alguna diferencia en la cognición durante un vuelo espacial de larga duración? Los autores de un estudio de larga duración sobre la cognición en la ISS no encontraron «una disminución sistemática en el rendimiento cognitivo durante misiones de seis meses en órbita terrestre baja» entre 25 astronautas profesionales, la muestra más grande hasta la fecha. Este hallazgo, publicado en Frontiers in Physiology en 2024, contradijo los informes previos sobre «disminuciones en varios dominios cognitivos durante las fases de vuelo y posvuelo», lo que, según los autores, requiere más estudio; los cambios en el rendimiento cognitivo podrían deberse a cambios individuales, o quizás a efectos acumulativos en el cerebro con el tiempo, o a alguna otra causa.

En términos aún más especulativos, las historias de ciencia ficción, como The Expanse , a veces muestran cambios físicos en el cuerpo humano a lo largo de generaciones de vuelos espaciales, como el desarrollo de extremidades delgadas. Esta idea también se ha explorado un poco, desde un punto de vista teórico, en literatura revisada por pares, como este artículo de 2024 del American Journal of Human Biology que analiza la biología humana en los vuelos espaciales.

Parte del planteamiento teórico del artículo consiste en un experimento mental, basado en la biología evolutiva humana, «para sentar las bases de cómo deberíamos pensar sobre la adaptación a los entornos de los vuelos espaciales, incluidos los posibles métodos de campo que podrían [o deberían] utilizarse» para la experimentación, afirma la autora principal, Mallika Sarma, doctora en antropología y profesora adjunta de la Universidad de Pensilvania.

Pasando de la investigación empírica a la ciencia ficción, Sarma opina que, tras pasar mucho tiempo en el espacio, podríamos observar cambios en el cuerpo humano «hasta cierto punto»; por ejemplo, es improbable que los humanos «regeneren una cola», afirma. «En poblaciones que viven en frío extremo, sí observamos algunas adaptaciones conductuales y fisiológicas distintivas», por ejemplo. Sin embargo, añade que podríamos contrarrestar los problemas de las estancias prolongadas en microgravedad creando sistemas de gravedad, del mismo modo que los humanos usamos abrigos para mantenernos sanos en el frío.

“Todo esto quiere decir que la adaptación es compleja, complicada y fascinante”, afirma Sarma. “A menos que se tenga un conocimiento profundo del entorno, que sea extremadamente estable o que se puedan anticipar todos los cambios posibles, es muy difícil predecir cualquier cosa que ocurra más allá de una sola generación”.

¿Cómo podrían cambiar el cuerpo y el cerebro humanos en el espacio? Aún no podemos afirmarlo con certeza, ya que muy pocas personas han viajado allí. Pero es fascinante imaginar qué podría suceder. También podría ser útil considerar estos experimentos mentales como un marco para formular las preguntas adecuadas cuando llegue el momento de la próxima generación de experimentos sobre la vida en el espacio.

https://www.popularmechanics.com/science/a73672750/gravity-and-space-travel-affect-consciousness/