Канадские исследователи выяснили, как продолжительный космический полет влияет на ориентацию астронавтов в пространстве МКС. Оказалось, сразу после полета человек склонен больше, чем на Земле, полагаться на визуальные стимулы. Но в целом невесомость не оказала продолжительного влияния на работу вестибулярного аппарата.
Когда мы идем по улице, наше движение относительно деревьев, домов, других людей и объектов окружающей среды создает картину визуального движения, известную как оптический поток. Он позволяет нам отслеживать собственное передвижение в окружающей среде: оценить расстояние, которое мы прошли, с какой скоростью, в каком направлении. Оценка своего движения происходит с помощью вестибулярного аппарата, который воспринимает положения головы и тела в пространстве.
Вестибулярный аппарат представляет собой часть внутреннего уха. Он содержит отолиты — твердые образования на поверхности клеток, воспринимающих различные механические раздражения. Вестибулярный аппарат работает в тандеме со зрительными восприятиями.
Передвижение астронавтов на МКС сильно отличается от такового на Земле. Отсутствие силы тяжести приводит к тому, что отолиты вестибулярного аппарата «разгружены» и стимулируются лишь за счет собственного ускорения тел астронавтов, а не под воздействием силы тяжести.
В 2003 году американские ученые предположили, что в условиях микрогравитации люди могут придавать большее значение визуальным сигналам для ориентации в пространстве, что может изменить их восприятие окружающего мира. Некоторые исследования также показали, что время начала движения у астронавтов сокращено по сравнению с людьми на Земле. Это означает, что парящие в невесомости люди могут быть более чувствительными к визуальным стимулам по сравнению с теми, кто испытывает на себе силу тяжести, поскольку их вестибулярному аппарату сложнее ориентироваться в пространстве.
Ученые из Йоркского университета (Канада) решили больше узнать об этом и задались вопросом, как «разгруженный» вестибулярный аппарат астронавтов влияет на их оценку пройденного расстояния в условиях невесомости, до и после годичного космического полета. Выводы исследователей представлены в журнале npj Microgravity.
В выборку вошли 12 астронавтов: шесть мужчин и шесть женщин. Их показатели сравнивали с контрольными испытаниями 20 человек на Земле. Перед вылетом и после возвращения астронавтов тестировали, пока они находились в разных позах — сидящими прямо или лежащими на спине. В космосе они парили в невесомости, но были привязаны к спинке стула.
Выяснилось, что вскоре после космического полета астронавты немного переоценили расстояние при выполнении визуальной задачи по сравнению с тем, как они делали это до отправления на МКС. Позже эти различия исчезли.
При этом ученые пришли к выводу, что в среднем восприятие астронавтами расстояния, пройденного по виртуальному коридору (с помощью специальных шлемов), существенно не изменилось ни за время пребывания в космосе, ни через неделю, ни спустя 85 дней после возвращения. Поэтому ученые посчитали, что нахождение в невесомости не оказывает долгосрочного влияния на оценку человеком пройденного им расстояния.