21 сентября 2017 г.

Куда денешься от вестибуляции!

ИЛЛЮЗИИ НА МКС: КАК НЕВЕСОМОСТЬ ВЛИЯЕТ НА ОЩУЩЕНИЯ КОСМОНАВТОВ

Иллюзии на МКС: как невесомость влияет на ощущения космонавтов

Москва, 20 сен — РИА Новости. Уже в Древней Греции философы заявляли, что наши органы чувств нас обманывают. Они указывали на преломление предметов в воде и искажение размеров при удалении, настаивая на том, что истину способен показать только разум. Искаженное восприятие мы называем иллюзией, хотя по большей части этот "обман" не мешает нам выстраивать картину мира.
В космосе обычные земные иллюзии приобретают новые свойства. Все эти эффекты вызваны реакцией человеческого организма на отсутствие гравитации.
Восприятие пространства регулирует вестибулярный аппарат — орган, воспинимающий изменения положения головы и тела в пространстве, а также направление движения тела. Он находится во внутреннем ухе и представляет собой комплекс скоплений клеток и известковых образований.
Вестибулярный аппарат состоит из полукружных каналов и статолитового аппарата. В области последнего находятся чувствительные волосковые клетки, погруженные в отолитовую мембрану, желатинообразную субстанцию. В ней находятся ушные камушки (отолиты) — образования, давление которых на разные части мембраны зависит от положения тела в пространстве. Но когда человек оказывается в невесомости, эти камушки давления не оказывают. Поэтому, лишенные естественного способа ориентации в пространстве, космонавты начинают испытывать различные иллюзии.
Иллюзии на МКС: как невесомость влияет на ощущения космонавтов
Схема строения отолитовой мембраны
С целью изучения "космических иллюзий" в Институте медико-биологических проблем РАН был проведен масштабный эксперимент, в ходе которого исследовали пред- и послеполетное состояние организма космонавта, а также фиксировали все происходящее с ним на МКС (международной космической станции) в условиях невесомости. Оказалось, что в этом непривычном для человеческого организма состоянии проявляются ориентационные, кинетические, координатные, проприоцетивные иллюзии.
Иллюзии на МКС: как невесомость влияет на ощущения космонавтов
Ориентационные иллюзии наблюдались практически у всех космонавтов (98%), постепенно уменьшаясь в течение нескольких часов или даже минут. Они выражались в потере восприятия пространства. Если мы осмотрим помещение, а потом закроем глаза и попытаемся наощупь добраться до стены или некого предмета, то, скорее всего, допустим небольшую ошибку, но в целом сможем правильно оценить расстояние до объекта и направление движения. На МКС даже после изучения окружающего пространства при выключении света иногда возникала полная дезориентация — человек не мог определить, в какую сторону и как долго ему перемещаться до цели.
Кинетический обман характеризовался ощущением вращения собственного тела вокруг, а также перемещением вдоль какой-либо оси. На первый взгляд, кинетические иллюзии кажутся веселым аттракционом, однако закончить такое "катание" по собственному желанию невозможно. Подобные иллюзии переходили в координатные: людям казалось, что их тело наклонено влево или вправо, назад или вперед, а иногда располагается вверх ногами.
Невесомость может заставить человека чувствовать в буквальном смысле, как пол уходит из-под ног, а стены падают. Некоторые космонавты также отмечали иллюзорное ощущение положения различных частей тела: "кажется, что сидишь согнувшись, а на самом деле ровно лежишь в спальном мешке", "руки находятся сверху, а кажется, что снизу", — так проявляли себя проприоцетивные иллюзии.
Иллюзии на МКС: как невесомость влияет на ощущения космонавтов
Наряду с иллюзорными реакциями у 72% космонавтов возникали затруднения при слежении за движущейся целью и фиксации на ней взора, отмечались и дискоординационные проявления — промашки при попытках схватить предмет, удары головой о панели при "плавании" внутри станции. Анализ с использованием электроокулографии и математических методов выявил связь между развитием ориентационных иллюзий и обнаруженными нарушениями глазодвигательных реакций.
"Мы проводим пред-и послеполетное обследование всех членов экипажа, чтобы понять, на каких уровнях происходит изменение центральной нервной системы, — поясняет старший научный сотрудник лаборатории вестибулярной физиологии Института медико-биологических проблем РАН Георгий Екимовский. — Для исследования того, насколько серьезно проявляются вестибулярные нарушения, мы используем несколько методов, в том числе разработанные нашей лабораторией. Комплекс включает в себя электроокулографию со специальным набором тестов и уникальным программным обеспечением, разработанным для космонавтов у нас в институте. Мы также используем метод видеофотографии, то есть поддерживаем нейросенсорные связи между зрительной активностью глаза, состоянием вестибулярной и нервной систем организма в целом."
Иллюзии на МКС: как невесомость влияет на ощущения космонавтов
Изменение траектории движения глаза при слежении за объектом
Метод электроокулографии основан на регистрации разницы потенциалов, которая возникает при движении глазного яблока. Сам глаз представляет собой диполь, в котором роговица в общем электроположительна относительно сетчатки. Для регистрации потенциалов вокруг глаза крестообразно устанавливают электроды. Если глазное яблоко пребывает в покое, то электроды находятся на равных расстояниях от положительного и отрицательного полюсов. Если пациент направляет взор в сторону, то один из электродов движется ближе к положительному полюсу, а второй — к отрицательному. В результате последний становится электроотрицательным, а первый — электроположительным. По знаку потенциала можно установить направление движения глаза.
Иллюзии на МКС: как невесомость влияет на ощущения космонавтов
Запись спонтанного движения глаз
Рассказывает Георгий Екимовский: "Если иллюзии возникают только в течение трех первых дней, это называется адаптацией, но если они продолжаются по истечении данного времени, можно говорить о возникновении космической болезни движения. Так называется состояние, при котором к нарушению восприятия пространства добавляются некие симптомы или синдром (совокупность симптомов), нарушающие рабочую деятельность космонавта в невесомости. После возвращения на Землю иногда у космонавтов также возникают иллюзии, схожие с "космическими". Одним из любопытных постполетных эффектов было то, что некоторые космонавты после посадки несколько дней испытывали на себе движение Земли. Они физически "ощущали", как планета несется в космическом пространстве."
Изучение реакции организма космонавтов на невесомость помогает лечить нарушение равновесия и головокружение у обычных людей. Есть два варианта лечения. Первый метод содержит фармакотерапию, а второй заключается в проведении ряда тренировок вестибулярного аппарата, схожих с теми, что проводятся для предполетной подготовки космонавтов.
В Институте медико-биологических проблем РАН готовится новый эксперимент Virtual2 по изучению реакций вестибулярного аппарата на невесомость. На данный момент оборудование тестируют на Земле, в условиях, симулирующих невесомость на МКС.

Комментариев нет:

Отправить комментарий