Недавнее исследование, опубликованное в Границы в физиологии исследует, как вибрирующие носимые устройства, известные как вибротакторы, могут использоваться, чтобы помочь астронавтам справиться с пространственной дезориентацией в космосе, возникающей из-за отсутствия гравитационных сигналов или естественных сенсорных восприятий, которые они привыкли использовать на Земле, несмотря на строгие подготовку космонавтов по борьбе с симптомами пространственной дезориентации. Это исследование было проведено группой исследователей из Университета Брандейса и потенциально может помочь разработать более эффективные методы борьбы с пространственной дезориентацией, особенно при долгосрочных миссиях на Луну и даже на Марс.
«Длительный космический полет вызовет множество физиологических и психологических стрессоров, которые сделают астронавтов очень восприимчивыми к пространственной дезориентации», — сказал доктор Вивекананд П. Вимал, научный сотрудник Университета Брандейса и ведущий автор исследования. «Когда астронавт дезориентирован, он больше не сможет полагаться на свои внутренние датчики, от которых он зависел всю свою жизнь».
Другое название пространственной дезориентации — «иллюзии зрительной переориентации» или VRI, когда астронавты не могут определить, что находится «вверху» или «внизу», находясь в космосе, и особенно во время выходов в открытый космос. Эта правильная ориентация и понимание того, что находится вверху или внизу, контролируется вестибулярной системой нашего тела и, в частности, датчиками во внутреннем ухе, которые постоянно посылают информацию о движениях головы и тела в мозг, сообщая ему, находимся ли мы вверху или внизу. Однако невесомость, которую испытывают космонавты в космосе, заставляет вестибулярную систему неправильно интерпретировать правильную ориентацию тела, а центральная нервная система помогает переинтерпретировать эти сигналы, поэтому большинство космонавтов адаптируются к невесомости после нескольких дней пребывания в космосе.
Для исследования исследователи привлекли 30 участников, которые использовали устройство многоосного вращения (MARS) и сильно затрудняли их сенсорное восприятие, чтобы оценить, как вибротакторы помогли участникам с пространственной дезориентацией. Что касается устройства вращения, участники использовали джойстик, чтобы удерживать его в равновесии с целью удержать его как можно ближе к точке равновесия на протяжении 40 испытаний, которые каждому участнику было поручено выполнить, причем первые 20 испытаний состояли из земного аналога на вертикальная плоскость вращения, где участники могли использовать свое сенсорное восприятие, и вторые 20 испытаний, состоящие из аналога космического полета на горизонтальной плоскости вращения, где гравитационные сигналы стало труднее, если вообще возможно, использовать.
Все 30 участников посмотрели видео о работе вращающегося устройства, а затем были разделены на три разные исследовательские группы: 10 прошли дополнительное обучение тому, как использовать вибротакторы без использования своих естественных сенсорных восприятий, 10 использовали вибротакторы, а 10 прошли и то, и другое. Нарушение сенсорного восприятия осуществлялось путем завязывания глаз, предоставления затычек для ушей и использования белого шума всем участникам на протяжении всего испытания, а вибротракторы состояли из четырех носимых устройств, привязанных к каждой руке, всего восемь штук, и вибрировали, если участник отходил от объекта. точка равновесия во время испытаний.
В конце концов, исследователи обнаружили, что все участники испытывали пространственную дезориентацию во время аналогов космического полета, чего исследователи ожидали до исследования. Кроме того, исследователи обнаружили, что группа, которая использовала только вибротракторы без дополнительной тренировки, показала лучшие результаты, чем участники, которые прошли только дополнительную подготовку и не использовали вибротакторы. Было обнаружено, что участники, завершившие оба задания, показали лучшие результаты среди трех групп. Несмотря на это, было обнаружено, что участники показали гораздо лучшие результаты в земном аналоге, чем в аналоге космического полета, что, по мнению исследователей, могло быть связано с адаптацией к сигналам вибротакаторов или с тем, что сами вибротакторы не гудят достаточно, чтобы сигнализировать участнику, что они отклоняются от него. точка равновесия.
«Когнитивного доверия пилота к этому внешнему устройству, скорее всего, будет недостаточно», — сказал Вимал. «Вместо этого доверие должно быть на более глубоком – почти подкогнитивном – уровне. Для этого потребуется специальная подготовка».
В дальнейшем исследователи планируют провести дополнительные испытания с вибротакторами, а дальнейшее понимание их работы может помочь будущим астронавтам приземляться на поверхность другой планеты или совершать выходы в открытый космос.
Какие новые открытия сделают исследователи в отношении пространственной дезориентации в космических полетах в ближайшие годы и десятилетия? Только время покажет, и именно поэтому мы занимаемся наукой!
Как всегда, продолжайте заниматься наукой и продолжайте искать!
