Астронавты в миссиях на Марс могут столкнуться с когнитивными и эмоциональными проблемами. Новое исследование
Полеты в дальний космос на Марс будут намного сложнее физически и психологически, чем путешествия, которые мы совершили за 60 лет освоения космоса человеком. Полет на Марс и обратно продлится примерно 14 месяцев, в то время как фактическая исследовательская миссия продлится не менее трех лет. Стабильный высокий уровень когнитивных способностей и эффективная командная работа являются предпосылками безопасного и успешного исхода этих миссий. Но новое исследование, опубликованное в Frontiers of Physiology, говорит о том, что отсутствие гравитации в таких миссиях может негативно повлиять на когнитивные навыки и эмоциональное понимание астронавтов.
Фото: https://nypost.com/
Со времени первых космических полетов стало ясно, что воздействие «микрогравитации» (невесомости) приводит к драматическим изменениям в человеческом теле. Это включает изменения в сердечно-сосудистой, скелетно-мышечной и нервной системах. На Земле мы обнаруживаем гравитацию с помощью нашего зрения и различных органов, в том числе внутренним ухом. Когда наша голова стоит прямо, маленькие камни в ушах – вестибулярные отолиты – идеально сбалансированы с вязкой жидкостью. Но когда мы перемещаем голову, сила тяжести заставляет жидкость двигаться, и это вызывает сигнал в мозг о том, что наша голова изменила положение. В космических полетах этот процесс больше не работает.
Космический полет может даже отрицательно изменить анатомию мозга астронавтов. Структурные изменения мозга наблюдались у космонавтов после возвращения с Международной космической станции (МКС). К ним относятся мозг, физически движущийся вверх внутри черепа, и снижение связи между областями в слое мозга, коры головного мозга и теми, что находятся внутри. Как эти изменения влияют на поведение, еще до конца не изучено, но ученые добиваются прогресса. Мы знаем, что космонавты могут страдать от дезориентации, иллюзий восприятия, нарушений равновесия и укачивания. Но такие выводы часто основываются на небольших выборках.
Имитация микрогравитации
В новом исследовании, проведенном при поддержке НАСА, изучалось влияние микрогравитации на когнитивные способности. Но вместо того, чтобы отправить 24 участника исследования в космос, они отправили их спать. Это потому, что влияние определенного типа постельного режима аналогично воздействию микрогравитации – ученые часто используют его в исследованиях. Когда мы стоим, наше тело и вестибулярные отолиты находятся в том же направлении, что и сила тяжести, а когда мы лежим, они ортогональны (под прямым углом).
Таким образом, участники исследования должны были лежать на спине под углом 6° с головой ниже тела в течение почти двух месяцев, не меняя положения. Их попросили регулярно выполнять серию когнитивных задач, разработанных для космонавтов и имеющих отношение к космическим полетам, чтобы оценить их пространственную ориентацию, память, рискованное поведение и эмоциональное понимание других.
Результаты показали небольшое, но достоверное замедление когнитивной скорости при выполнении задач, связанных с сенсорными и моторными навыками. Это, по-видимому, согласуется с сообщениями об изменениях плотности ткани головного мозга над «сенсомоторной корой», основными сенсорными и моторными областями мозга, которые помогают обрабатывать сенсорные сигналы и движения, наблюдаемые после космического полета. У участников также были трудности с чтением эмоций при взгляде на лица людей.
Приспособление к изменениям силы тяжести требует времени и усилий. Хотя производительность большинства когнитивных задач изначально снизилась, примерно через 60 дней она осталась неизменной в течение эксперимента. Но способность распознавать эмоции продолжала ухудшаться. Фактически, участники стали предвзято относиться к отрицательным эмоциям – они с большей вероятностью идентифицировали выражения лиц других людей как сердитые и с меньшей вероятностью интерпретировали их как счастливые или нейтральные.
Последние достижения и инвестиции в ракетные технологии открывают новую захватывающую эпоху освоения космоса. Микрогравитация может вызывать серьезное беспокойство и во многих отношениях снижать производительность. С прицелом на полеты человека в дальний космос на Марс, это насущная цель исследования – лучше понять, как микрогравитация влияет на когнитивные способности и эмоциональное здоровье, а также разработать соответствующую медицинскую и психологическую поддержку космических полетов.
Обсудим?
Смотрите также:
