El cuerpo humano puede adaptarse a entornos extremos, pero no siempre borra por completo lo aprendido. Una nueva investigación muestra que el cerebro mantiene durante meses una “huella” de la gravedad terrestre, incluso tras una larga permanencia en el espacio. Este fenómeno influye directamente en la forma en que los astronautas manipulan objetos y en cómo deben readaptarse al regresar a la Tierra.

El estudio, publicado en la revista JNeurosci de la Society for Neuroscience, fue liderado por el neurocientífico Philippe Lefèvre, de la Université catholique de Louvain e Ikerbasque. Los resultados aportan nuevas claves para comprender cómo el sistema nervioso controla el movimiento en condiciones cambiantes de gravedad.

El cerebro anticipa la gravedad en cada movimiento

En la vida diaria, sostener un objeto parece una acción simple. Sin embargo, implica un cálculo preciso: el cerebro anticipa cuánto pesa y cuánta fuerza aplicar para evitar que caiga.

Ese cálculo está profundamente influido por la gravedad terrestre. Por eso, cuando una persona se encuentra en un entorno sin peso, como el espacio, ese sistema de predicción no desaparece de inmediato.

El estudio comprobó que los astronautas tienden a sobrecompensar la fuerza de agarre al manipular objetos en ingravidez. En otras palabras, aplican más presión de la necesaria porque su cerebro sigue anticipando que los objetos podrían caer. Este error no es casual. Refleja la persistencia de una memoria motora construida durante toda la vida en la Tierra.

Qué observaron en los astronautas

Para analizar este fenómeno, los investigadores estudiaron a 11 astronautas —nueve hombres y dos mujeres— en dos contextos: bajo gravedad terrestre (1G) y en condiciones de gravedad cero (0G).

Los resultados mostraron que, de manera recurrente, los participantes aplicaron una fuerza excesiva al mover objetos en el espacio. Esta respuesta corresponde a una predicción equivocada sobre el riesgo de caída, basada en la experiencia previa con gravedad.

Según la Society for Neuroscience, estos datos confirman que la “huella de la gravedad” se mantiene activa en la coordinación motora incluso tras varios meses de exposición a la ingravidez.

El proceso de readaptación tras regresar a la Tierra

El regreso al planeta no implica una recuperación inmediata de la precisión en los movimientos. Por el contrario, los astronautas atraviesan un proceso progresivo de reajuste.

En las primeras tareas tras volver, los participantes realizaron estimaciones incorrectas sobre la fuerza necesaria para manipular objetos. Este desajuste refleja la persistencia de los patrones adquiridos en el espacio.

Los científicos describen este fenómeno como una “adaptación gradual e incompleta”. El cerebro necesita tiempo para recalibrar sus predicciones y volver a ajustarse a un entorno donde la gravedad vuelve a ser determinante.

Además, se detectaron errores llamativos: en algunos casos, el sistema nervioso anticipó que los objetos podían desplazarse hacia arriba, como si tuvieran un “peso negativo”. Este tipo de predicción ilustra hasta qué punto la experiencia en ingravidez modifica los esquemas de control motor.

Un modelo más preciso del control del movimiento

El estudio propone un nuevo modelo para explicar cómo el cerebro regula la fuerza de agarre. Tradicionalmente, se consideraba que el principal objetivo era evitar que un objeto se deslizara. Sin embargo, los investigadores demostraron que el control motor también depende de la energía cinética, es decir, la energía que posee un objeto en movimiento.

La principal innovación del trabajo es la identificación de una relación cuadrática entre la fuerza de agarre, la fuerza de carga y la energía cinética. Este vínculo permite describir con mayor precisión cómo el cerebro ajusta sus respuestas ante distintos riesgos físicos.

En términos simples, no se trata solo de sostener un objeto sin que caiga. También importa qué podría ocurrir si ese objeto se mueve rápido, cambia de dirección o se pierde el control. En esos casos, el impacto potencial se vuelve un factor clave.

Este enfoque amplía la comprensión del sistema sensoriomotor, es decir, el conjunto de mecanismos que conectan la percepción con el movimiento.

Un comportamiento que desafía teorías clásicas

Los resultados también introducen un concepto relevante en neurociencia: la interpretación “anti-bayesiana” del comportamiento motor.

En teoría, el cerebro debería ajustar sus predicciones en función de la experiencia reciente. Sin embargo, en este caso, el sistema nervioso mantiene expectativas previas —como la presencia de gravedad— incluso cuando ya no se cumplen.

Esto implica que el cerebro no siempre responde de la manera más eficiente desde el punto de vista estadístico. En cambio, prioriza modelos aprendidos a lo largo del tiempo, lo que puede generar errores en entornos nuevos.

Aplicaciones en ciencia y tecnología

Las implicaciones de estos hallazgos van más allá de la investigación básica. Comprender cómo se adapta el cerebro a distintos entornos gravitacionales puede mejorar la seguridad en misiones espaciales, especialmente en aquellas de larga duración.

También puede influir en el diseño de herramientas y dispositivos utilizados en el espacio, así como en el desarrollo de sistemas robóticos que imiten el comportamiento humano en condiciones extremas.

En la Tierra, este conocimiento podría aplicarse en procesos de rehabilitación, donde el cerebro debe reaprender a coordinar movimientos tras una lesión.

El equipo liderado por Philippe Lefèvre anticipa nuevas investigaciones centradas en la precisión de los movimientos, la respuesta ante colisiones y el papel de la fricción en el contacto con objetos. Estos estudios serán clave para optimizar el entrenamiento de astronautas y desarrollar tecnologías más seguras en contextos variables.

Los resultados presentados son el fruto de casi 20 años de trabajo, coordinación internacional y desarrollo experimental. Este avance abre nuevas líneas de investigación en neurociencia aplicada y refuerza la importancia de comprender cómo el cerebro humano responde a los desafíos de la exploración espacial.

En la exploración espacial, la alimentación siempre fue un desafío. Sin gravedad, la cocina tradicional no funciona: no hay fuego, ni agua hirviendo, ni la posibilidad de hornear o freír.

Los astronautas dependen de alimentos liofilizados o envasados al vacío, pero un nuevo invento podría cambiarlo todo. Jim Sears, un ingeniero aeroespacial de Colorado, desarrolló SATED, un horno que permite cocinar en gravedad cero mediante fuerza centrífuga.

Su innovación fue reconocida por la NASA en el Deep Space Food Challenge, donde quedó entre los tres finalistas, de acuerdo con la revista científica Smithsonian. Se trató de un concurso de innovación tecnológica para la alimentación.

Los retos de la alimentación en el espacio

Desde las primeras misiones espaciales, la comida fue diseñada para ser liviana, fácil de conservar y segura en microgravedad. Los menús incluyen cereales deshidratados, tortillas envasadas y proteínas rehidratadas con agua caliente.

Sin embargo, la falta de variedad y textura afecta la experiencia de los astronautas, que pueden pasar meses o años sin una comida recién cocinada.

Además, cocinar en el espacio presenta problemas técnicos y de seguridad. Sin convección natural, los hornos y estufas no funcionan como en la Tierra, y el riesgo de incendios o partículas flotantes hace inviable la mayoría de los métodos convencionales.

El nacimiento de SATED y su innovación tecnológica

Durante la pandemia, Sears comenzó a investigar sistemas de calefacción que funcionaran en gravedad cero.

De ese experimento surgió SATED (Safe, Tidy, Efficient, Delicious), un horno compacto que utiliza rotación rápida para generar una gravedad artificial dentro de un cilindro giratorio.

El dispositivo emplea transferencia de calor conductiva en lugar de convección, lo que permite cocinar sin necesidad de aire caliente, explicó Smithsonian.

Los ingredientes se adhieren a las paredes internas del cilindro mientras giran, recibiendo calor uniforme sin riesgo de incendio o humo. Con este sistema, SATED puede preparar desde pizza y tarta, hasta panqueques y vegetales salteados en minutos.

Para evitar que las migas y partículas de comida floten libremente en el espacio, Sears también patentó una mesa de cocina con sistema de succión, que captura residuos en un filtro especial.

Reconocimiento de la NASA y pruebas en microgravedad

En 2021, la NASA lanzó el Deep Space Food Challenge, un concurso internacional para desarrollar tecnologías alimentarias para misiones de larga duración.

De más de 300 equipos de 32 países, SATED fue seleccionado como uno de los proyectos más prometedores.

El horno pasó por múltiples pruebas, incluyendo simulaciones en la Universidad Estatal de Ohio y vuelos parabólicos de gravedad cero en 2022. Allí, un grupo de estudiantes utilizó el dispositivo como “simunautas”, evaluando su facilidad de uso en condiciones espaciales, de acuerdo con el artículo de Smithsonian.

Sears perfeccionó su diseño hasta crear un modelo de tercera generación, controlado por computadora y con pantalla táctil.

Este nuevo SATED ajusta la gravedad interna y la temperatura con precisión, permitiendo procesos como la pasteurización o la cocción a fuego lento.

En agosto de 2024, SATED fue seleccionado como finalista del desafío de la NASA, obteniendo un premio de 250.000 dólares.

Ralph Fritsche, juez principal del concurso y exgerente de producción de alimentos en la NASA, destacó el impacto del invento: “La tecnología de Jim amplió nuestro pensamiento más allá de la producción para considerar todos los aspectos que conformarán un futuro sistema alimentario exitoso”.

Además, SATED recibió un segundo galardón: el Premio Tyler Florence a la Innovación Culinaria, otorgado por el famoso chef de Food Network, homónimo al premio, según información de Smithsonian.

Colaboración con el Grupo José Andrés y el futuro de la comida espacial

A medida que SATED ganaba reconocimiento, Sears buscó aliados en el mundo de la gastronomía.

En 2024, se asoció con el Grupo José Andrés, el equipo culinario del chef hispanoamericano José Andrés, reconocido por su trabajo en cocina innovadora y ayuda humanitaria.

José Andrés ya tenía experiencia en la cocina espacial: en 2022, su equipo colaboró con Axiom Space para desarrollar una paella adaptada para la microgravedad, que fue enviada en la misión Ax-1 a la Estación Espacial Internacional.

Ahora, su equipo está trabajando en nuevas recetas para SATED, incluyendo pan de maíz, pasta y una versión mejorada de la paella espacial.

Charisse Grey, chef de investigación del Grupo José Andrés, destacó en Smithsonian el potencial de la tecnología: “La comida espacial es la próxima frontera de la cocina”.

Grey también experimentó con nuevas formas de cocinar pasta en el espacio, reduciendo el uso de agua y optimizando su preparación con SATED.

Estos avances están alineados con una tendencia más amplia: la transición de los alimentos procesados hacia opciones más frescas y personalizables en el espacio.

Jennifer Levasseur, curadora de alimentos espaciales en el Museo Nacional del Aire y el Espacio de Smithsonian, resaltó la importancia de este cambio: “Hemos estado en una situación de espera durante los últimos 40 años, calentando paquetes de comida. Pero parece que los hornos y los dispositivos de cultivo de alimentos serán lo siguiente”.