Канадские ученые провели исследование, чтобы определить, как длительное пребывание в космосе влияет на способность астронавтов ориентироваться на Международной космической станции. Результаты показали, что после возвращения на Землю люди в большей степени, чем в обычных условиях, опираются на зрительные ориентиры. Однако в целом невесомость не привела к долгосрочным изменениям в функционировании вестибулярного аппарата.
Движение человека по улице относительно деревьев, домов, других людей и окружающих объектов создает ощущение визуального движения, которое называется оптическим потоком. Он позволяет отслеживать собственное перемещение в пространстве, определяя пройденное расстояние, скорость и направление. Оценка движения осуществляется благодаря вестибулярному аппарату, который фиксирует положение головы и тела в пространстве.
Вестибулярный аппарат — это часть внутреннего уха, включающая в себя отолиты, которые являются твердыми структурами на поверхности клеток, реагирующих на механические воздействия. Он функционирует совместно с органами зрения.
Передвижение на Международной космической станции существенно отличается от передвижения на Земле. В условиях отсутствия гравитации отолиты вестибулярного аппарата не подвергаются нагрузке и активируются исключительно из-за ускорения тела астронавта, а не под действием силы тяжести.
В 2003 году американские ученые высказали мнение о том, что в условиях микрогравитации люди могут больше полагаться на визуальные ориентиры, что способно изменить их восприятие окружающего пространства. Некоторые исследования также показали, у астронавтов время восприятия движения сокращается относительно людей, находящихся на Земле. В связи с этим, люди, испытывающие состояние невесомости, могут проявлять повышенную чувствительность к зрительным сигналам, поскольку их вестибулярный аппарат испытывает трудности с ориентацией в пространстве.
Специалисты из Йоркского университета в Канаде провели исследование, чтобы выяснить, как состояние вестибулярного аппарата, сниженное вследствие невесомости, влияет на восприятие расстояния астронавтами в космосе, как до, так и после длительного, годового полета. Результаты работы ученых представлены в журнале npj Microgravity.
В исследование было включено 12 астронавтов, состоящих из шести мужчин и шести женщин. Показатели этих астронавтов сопоставлялись с результатами контрольных испытаний, проведенных на Земле с участием 20 человек. Тестирование проводилось до старта миссии и после ее завершения, при этом астронавты принимали различное положение тела – сидели прямо или лежали на спине. Находясь в условиях невесомости, они парили в космосе, однако оставались прикрепленными к спинке кресла.
После космического полета астронавты демонстрировали незначительное искажение восприятия расстояния при выполнении визуальных задач по сравнению с их оценками до полета на МКС. Однако впоследствии эти отклонения нивелировались.
Исследование показало, что средняя оценка расстояния, которое астронавты прошли по виртуальному коридору с использованием специальных шлемов, практически не изменилась во время пребывания в космосе и не изменилась впоследствии – ни через неделю, ни через 85 дней после возвращения. Таким образом, ученые заключили, что невесомость не оказывает продолжительного воздействия на способность человека оценивать пройденное расстояние.