¿Pueden los astronautas ayudar a los terrícolas a dormir más?

Mientras la NASA, SpaceX y otros grupos planean viajes a la Luna y Marte, los investigadores están trabajando para descubrir el secreto de un elemento esencial de la vida en cualquier planeta: una noche reparadora de sueño.

Científicos e ingenieros de la NASA se están dando cuenta que debido a que los biorritmos naturales del cuerpo se ven afectados por la luz artificial, ya sea de una lámpara de cabecera, los accesorios de iluminación de las camas de hospital o los apretujados espacios de una cápsula espacial en el crepúsculo entre los planetas.

Pruebas a bordo de la estación espacial internacional --incluyendo la iluminación ajustable LED de 11 millones de dólares que imita el espectro de la luz solar natural que varía durante el día-- pueden ayudar a la próxima generación de astronautas a dormir profundamente en los vuelos espaciales. La investigación también puede mejorar la calidad del sueño de los que trabajan por turnos, viajeros de negocios legañosos y también a los insomnes.

Muchos astronautas pierden el sueño porque han cortado la íntima relación que tienen con el ciclo natural de 24 horas, que va desde la puesta del sol hasta el amanecer, con el cual evolucionó la humanidad en la Tierra, descubrieron los investigadores. Al igual que muchas funciones del cuerpo, el sueño está regulado por la exposición a la luz, que establece el ritmo biológico vigilia-sueño llamado ritmo circadiano.

Para abordar el problema, los ingenieros que diseñan las naves espaciales y los fisiólogos del sueño están tratando de estudiar las cosas desde una perspectiva diferente. En los últimos 18 meses, los astronautas han reemplazado las 85 luces fluorescentes que están a bordo de la estación espacial internacional, similares a las que se usan en los hospitales, almacenes y cubículos de oficinas, por iluminación LED de bajo consumo que puede ayudar a restablecer el reloj del cuerpo porque la luz que emite puede afectar la producción de una hormona relacionada con el sueño llamada melatonina.

“Es como el sol en una caja”, dijo Smith Johnston, del Centro Espacial Johnson de la NASA con sede en Houston, quien supervisa el aspecto médico de los astronautas.

Los accesorios experimentales tienen tres configuraciones que simulan los cambios de la luz solar natural durante el día. La primera es rica en longitudes de onda de luz azules como el sol del mediodía, para la iluminación del trabajo normal. La segunda configuración es más brillante y más intensamente azul para intensificar el estado de alerta durante las emergencias. La tercera es baja en azul y rica en rojo, como el resplandor de la puesta de sol, para promover el sueño profundo.

“Esto es algo que puedes hacer en tu propia casa”, dijo Steven Lockley, neurocientífico de Harvard en Brigham and Women's Hospital, quien estudia la iluminación. “Solo se trata de elegir la bombilla adecuada para el momento del día en cuestión”.

Los astronautas en órbita a menudo no pueden dormir profundamente porque son perturbados por el ruido, y el aire y los olores que llegan a ser sofocantes, muestran los registros de la agencia espacial. La falta de sueño puede nublar los pensamientos, modular sus reflejos y hacerlos propensos a sufrir accidentes. De hecho, tres cuartas partes de los astronautas en órbita toman Ambien u otro medicamento para conciliar el sueño, de acuerdo con los estudios médicos de la agencia espacial y los registros de sueño.

“Dormir en el espacio es un desafío”, dijo Scott Kelly, un ex astronauta de la NASA que pasó un año entero a bordo de la estación espacial internacional. “Para lograrlo tenía que estar pegada a la pared con velcro, usar ropa interior térmica por el frío, tapones para los oídos y un sombrero. Y las rodillas dobladas para que no me doliera la espalda”.

En el estudio más grande sobre el sueño en el espacio hasta el momento, Laura Barger, fisióloga de Harvard Medical School, y sus colegas analizaron en 2014 los patrones de sueño de 85 astronautas durante las misiones espaciales. El astronauta promedio duerme solo seis horas por noche, informaron en la revista The Lancet Neurology.

“Cualquiera de nosotros puede dormir menos durante uno o dos días”, dijo George Brainard, un investigador de luz y biología de Thomas Jefferson University en Philadelphia. “En una larga misión a Marte, un lapsus en el desempeño o un lapsus en el estado de alerta pueden provocar un error fatal que afecte toda la misión”.

En la órbita baja de la Tierra, donde el sol sale y se pone cada 90 minutos más o menos, los indicios de luz que orquestan todo, desde las hormonas hasta hábitos alimenticios, son anormales.

Investigadores dirigidos por Erin Flynn-Evans en el Laboratorio de Contramedidas para la Fatiga en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Mountain View, California, descubrieron que los astronautas típicamente perdían una hora de sueño todas las noches porque ya no estaban sincronizados con el día de 24 horas. Sufrían una especie desajuste fisiológico causado por la alteración de sus días de trabajo, su propio reloj interno y la actividad de sus células.

A bordo de la estación espacial, las luces interiores no eran lo suficientemente fuertes como para garantizar que el reloj principal del cuerpo mantuviera la hora corporal adecuada, lo que podría afectar la función inmunológica, el metabolismo cerebral, la química sanguínea y la digestión, de acuerdo con los expertos.

En un estudio publicado en mayo en la revista The Lancet Psychiatry, los científicos de la Universidad de Glasgow descubrieron que los ritmos circadianos alterados también aumentan el riesgo de presentar trastornos del estado de ánimo, incluida la depresión y el trastorno bipolar.

“Creo que hay evidencias crecientes de que hay consecuencias médicas”, dijo el biólogo Michael Young de Rockefeller University que ganó el Premio Nobel de Medicina 2017 por su trabajo en la regulación genética de los relojes biológicos.

Los investigadores del sueño intentan comprender los peligros del desajuste fisiológico interplanetario, motivados por los planes tentativos para lanzar el primero de lo que Elon Musk, director ejecutivo de SpaceX, prevé que podría ser un millón de colonizadores de Marte a partir de 2024. NASA planea su primera misión a Marte en algún momento después de 2030.

“Imagínese sentado en un avión y que su viaje tome varios años”, dijo el psiquiatra Mathias Basner, experto en sueño y cronobiología de University of Pennsylvania. “Casi no sabemos nada sobre cómo responderá la gente en tales entornos”.

Traducido por Luis Felipe Cedillo

Fecha de publicación: 02/07/2018

Robert Lee Hotz