Hoved-ned sengeleje i en lille 6-graders vinkel er standardmetoden til at simulere virkningerne af mikrotyngdekraft på Jorden. Kredit:DLR
At leve i næsten 2 måneder i simuleret vægtløshed har en beskeden, men udbredt negativ effekt på kognitiv præstation, som måske ikke modvirkes af korte perioder med kunstig tyngdekraft, finder en ny undersøgelse offentliggjort i Grænser i fysiologi . Mens den kognitive hastighed på de fleste tests oprindeligt faldt, men derefter forblev uændret over tid i simuleret mikrotyngdekraft, følelsesgenkendelseshastigheden blev ved med at forværres. Ved test, forskningsdeltagere var mere tilbøjelige til at identificere ansigtsudtryk som vrede og mindre tilbøjelige til at være glade eller neutrale.
"Astronauter på lange rummissioner, meget gerne vores forskningsdeltagere, vil bruge længere tid i mikrogravitation, begrænset til et lille rum med få andre astronauter, " rapporterer Mathias Basner, professor ved Institut for Psykiatri ved University of Pennsylvania Perelman School of Medicine.
"Astronauternes evne til korrekt at 'læse' hinandens følelsesmæssige udtryk vil være af afgørende betydning for effektivt teamwork og missionssucces. Vores resultater tyder på, at deres evne til at gøre dette kan blive svækket over tid."
2 måneder i sengen
Tidligere undersøgelser har vist, at mikrogravitation forårsager strukturelle ændringer i hjernen, men det er ikke helt forstået, hvordan dette oversættes til ændringer i adfærd. Hoved-ned sengeleje i en lille 6-graders vinkel er standardmetoden til at simulere virkningerne af mikrotyngdekraft på Jorden. Deltagerne til denne forskning blev holdt i denne stilling i næsten 2 måneder, og dette er en af de første undersøgelser, der strengt håndhæver den vippede hovedposition.
"Deltagere gennemførte regelmæssigt 10 kognitive tests, der var relevante for rumflyvning, og som var specielt designet til astronauter, såsom rumlig orientering, hukommelse, risikotagning og følelsesgenkendelse, " forklarer Basner. "Hovedmålet var at finde ud af, om kunstig tyngdekraft i 30 minutter hver dag - enten kontinuerligt eller i seks 5-minutters anfald - kunne forhindre de negative konsekvenser forårsaget af nedsat mobilitet og hovedbevægelse af kropsvæsker, der er iboende til mikrogravitation oplevet i rumflyvning."
Kunstige tyngdekraftsmodforanstaltninger bestod i at dreje deltagerne på en centrifuge. Placeret som en arm på et ur med hovedet i midten, deltagerne blev snurret rundt med en hastighed på 1 omdrejning døgnet rundt hvert 2. sekund.
Testdeltagere oplever kunstig vægtløshed på en centrifuge. Kredit:DLR
Fremtidig afvikling nødvendig
"Der er 2 måder at producere tyngdekraft på i rumflyvning:drej hele rumfartøjet/stationen, som er dyrt, eller bare roter astronauten. Centrifugen kunne være selvdrevet, fordobles som en mulighed for motion, siger Alexander Stahn, studie medforfatter og forskningsassistent ved University of Pennsylvanias Perelman School of Medicine. "Desværre, vi fandt ud af, at de kunstige tyngdekraft-modforanstaltninger i vores undersøgelse ikke havde de ønskede fordele. Vi udfører i øjeblikket yderligere analyser ved hjælp af funktionel hjernebilleddannelse for at identificere det neurale grundlag for virkningerne observeret i denne undersøgelse."
I fremtiden, holdet planlægger at teste længerevarende kunstige tyngdekraftsmodforanstaltninger og at variere graden af social isolation.
Langtidseksponeringsfoto af centrifugen, der blev brugt til at simulere mikrogravitation i forskningsemnerne. Kredit:DLR
"Vi kan ikke sige, om virkningerne observeret på følelsesgenkendelsestesten blev induceret af simuleret mikrotyngdekraft eller af den indespærring og isolation, der er forbundet med undersøgelsen, med separate soveværelser og sporadisk kontakt til studieholdet. Fremtidige undersøgelser bliver nødt til at skille disse effekter ad."
Nuværende og planlagte forskningsindsatser søger at afbøde potentielle fald i social samhørighed, herunder opgaver, der ser på teamproblemløsning og yde psykologisk støtte til besætninger under forhold med kommunikationsforsinkelser.