Hallazgos anteriores han demostrado que los astronautas expuestos a la microgravedad, simulada mediante 60 días de reposo constante en cama con un ángulo de inclinación de 6° con la cabeza hacia abajo, experimentan cambios en la fisiología, incluyendo supresión inmune, aumento de la inflamación y reducción de la masa muscular y la densidad ósea. Sin embargo, un aspecto de la fisiología menos estudiado en relación con los efectos de la microgravedad es el sueño y los ritmos biológicos.

La autora principal, la Dra. María-Ángeles Bonmatí-Carrión, investigadora postdoctoral de la Universidad de Surrey (actualmente en CIBERFES (Instituto de Salud Carlos III), Universidad de Murcia e investigadora principal del Instituto Murciano de Investigaciones Biosanitarias, dijo:"Esto es Es la primera vez que se evalúa el sueño y diversos ritmos biológicos desde una perspectiva integradora en un protocolo de reposo en cama con la cabeza hacia abajo durante este tiempo (60 días).

"Confiamos en que estos hallazgos sirvan para diseñar nuevos protocolos destinados a mejorar el sueño y la robustez rítmica en el espacio. Además, nuestros resultados también se pueden aplicar a otros procesos como el envejecimiento o el impacto de la postura constante en nuestro sueño y ritmos. "

En un estudio coordinado por la Agencia Espacial Europea en la clínica espacial MEDES de Toulouse, 20 hombres completaron un protocolo de 90 días que consistía en dos semanas de referencia, antes de 60 días de reposo constante en cama con un ángulo de inclinación de 6° con la cabeza hacia abajo, simulando Los efectos de la microgravedad que experimentan los astronautas. El protocolo concluyó con dos semanas de recuperación.

Para evaluar el impacto de la microgravedad simulada, el equipo de investigación analizó la temperatura de la piel de la muñeca, la actividad motora, la exposición a la luz y la somnolencia diurna durante el protocolo de 90 días. El sueño se evaluó mediante electroencefalograma (EEG) durante una serie de tiempo de 24 horas durante dos días al inicio, tres días en reposo en cama y uno en recuperación. Durante esas sesiones, las muestras de saliva permitieron medir la fase y la amplitud de la melatonina, una hormona que regula los ciclos de sueño-vigilia y la secreción de cortisol, la principal hormona del estrés del cuerpo.

Los investigadores observaron una disminución en la amplitud de la temperatura, la actividad y los ritmos de somnolencia durante el reposo en cama. La duración del sueño disminuyó al comienzo del reposo en cama y, en promedio, los participantes durmieron menos de 6,5 horas durante la noche durante todo el estudio.

Los investigadores señalan que se ha descubierto que una privación parcial del sueño de un grado similar produce cambios en la función del sistema inmunológico y el estado inflamatorio tanto durante el reposo en cama como durante los vuelos espaciales. Lo contrario ocurrió con el sueño diurno (siestas), detectándose un aumento de las siestas, especialmente al inicio del estudio.

Los resultados también confirmaron la asociación temporal entre la temperatura de la piel periférica y la secreción de melatonina, incluso en condiciones de reposo en cama. Sin embargo, la asociación de la temperatura periférica con las diferentes etapas del sueño (la temperatura de la piel de la muñeca aumenta a medida que el sueño se vuelve más profundo) se perdió durante el reposo en cama, lo que podría indicar una alteración en los procesos de termorregulación relacionados con el sueño.

El autor principal, el profesor Simon Archer, profesor de Biología Molecular del Sueño en la Universidad de Surrey, dijo:"Los ritmos biológicos se alteran y el sueño se restringe en los vuelos espaciales y esto afecta la fisiología y el rendimiento. El ciclo postural normal es una señal de refuerzo significativa". La ritmicidad biológica y su eliminación en este protocolo y su ausencia en los vuelos espaciales probablemente contribuyen a la reducción de las amplitudes rítmicas de muchas de las variables estudiadas aquí.

"Estos resultados tienen implicaciones importantes para futuros vuelos espaciales, pero también para las condiciones en las que las personas están confinadas a un reposo prolongado en cama".

El profesor Derk-Jan Dijk, director del Centro de Investigación del Sueño de Surrey, afirmó:"La investigación realizada en grandes cohortes, como la del biobanco del Reino Unido, ya ha proporcionado evidencia del valor predictivo de la amplitud de la ritmicidad de 24 horas para la salud futura. Los datos enfatizan que este importante aspecto de la fisiología y el comportamiento humanos puede verse alterado por condiciones como el reposo prolongado en cama y los vuelos espaciales".

Este estudio fue publicado en la revista npj Microgravity. .

Resultados adicionales relacionados con la alteración de la expresión genética en este estudio se publicaron recientemente en iScience. .