Gravitációs érzékelésünk kutatása segíthet bizonyos betegségek terápiájában, az asztronautáknak pedig a mikrogravitáció kezelésében.

Segítség az űrhajósoknak a mikrogravitáció kezeléséhez

Michael Barnett és kollégái, a Max Planck Intézet kutatói a mozgásérzékelést vizsgálták, és arra a megállapításra jutottak, hogy gravitációs érzékelésünk, vagyis a gravitáció valódi irányának érzékelése jobban függ a test orientációjától, mint a vizuális jelektől.

A Skylab 3 személyzete, Alan L. bean, Owen K. Garriott, Jack R. Lousma. 59 napot és 11 órát töltöttek a világűrben, a "súlytalanság", vagyis a mikrogravitáció körülményei közöttForrás: appel.nasa.gov

A tanulmány olyan új stratégiához vezethet, ami hatékonyan segítheti  az asztronautákat az űrbéli a mikrogravitáció kezelésében. Az asztronauták szervezetének igen megterhelő áttérni a normál földi létből a mikrogravitációs környezetbe, majd visszatérésük után ismét alkalmazkodni a normál gravitációhoz.

A gravitáció hiánya izomsorvadáshoz, csontsorvadáshoz, valamint csonttömeg vesztéshez vezet.

A NASA szerint az asztronauták csonttömegük 1%-át vesztik el egyetlen hónap alatt. Amikor visszatérnek a Földre, időre van szükségük, hogy testileg és szellemileg regenerálódjanak.

A Szojuz MSZ-11 személyzete. Az űrhajósoknak hosszabb űrbéli tartózkodás után komoly megterhelést jelent visszaszokni a földi gravitáció körülményeihezForrás: Origo

Az űrben a vérnyomás kiegyenlítődik a testben, visszatéréskor ezért a vérkeringésnek vissza kell állnia a földi módra, mert itt a szív keményebben dolgozik ahhoz, hogy vérrel táplálja az agyat. A tapasztalatok szerint a mentális visszaállás sem könnyű.

Jack R. Lousma amerikai asztronautaForrás: NASA

1973-ban a Skylab 2-ben Jack Lousma asztronauta egy hónapot tartózkodott az űrben. A visszatérése utáni első napján véletlenül összetört egy arcszesz üveget, mert hagyta, hogy az üveg "lebegjen", elfeledve, hogy az itt lent bizony leesik, és összetörik.


Gravitációs érzékelésünk igencsak viszonylagos

Gravitációs érzékelésünk relatív, érzékeink becsaphatnak. Ha a szemünk csukva van, tudjuk ugyan tartani az egyensúlyunkat, ám mégis jobb az egyensúly érzékelésünk,

ha nyitva tartjuk szemünket, vagy ha megérintünk valamit.

Agyunk a gravitáció irányát többféleképpen, így a látás, vagy a belső fülben lévő fültornáchoz tartozó rendszer (a vestibularis-rendszer) segítségével érzékeli.

A híres pisai ferde torony stabilabbnak tűnhet egyenesen állva, mintha lefekszünk a torony dőlésének irányábaForrás: AFP

A tudósok megmérték, hogyan érzékeli az ember a tárgyak esését. 15 önkéntest felszereltek laptoppal, ami vázaképeket mutatott különböző szögekben felbillentve az asztal széle felett. Kérték tőlük, jelezzék, hogy szerintük melyik váza van már esésben, és melyik az, ami egyenes áll.

Forrás: Science Photo Library/KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Kateryna Kon/Science Photo Libra

Annak megítélésre is felkérték őket, hogy egy vonal a képernyőn az óramutatóval megegyező, vagy azzal ellentétes irányban dől-e, relatíve. A résztvevők reakcióit egyenesen ülve és oldalra fekve is tesztelték.
Az alanyok egyenesen ülve jobban meg tudták ítélni, hogy esik-e a tárgy, mint oldalra fekve. Ha egy tárgy zuhan, úgy érzékeljük, arra esik, amerre a testünk dől, nem pedig a gravitáció irányába. Például, a híres pisai ferde torony stabilabbnak tűnhet egyenesen állva, mintha lefekszünk a torony dőlésének irányába, ebből a helyzetből még valószínűbbnek tűnhet, hogy eldől -  mondja Michael Barnett-Cowan, a müncheni a Max Planck Intézet Biológiai Kibernetika Részleg neurológusa, és a mozgásérzékelési projekt vezetője.

A Parkinson-kórban szenvedők általában jobban érzékelik egy-egy tárgy stabilitását, mint az egészségesekForrás: Origo

A neurológus azt mondja, egyenesen ülve sokkal jobb az ítélőképességünk, feltehetően, azért, mert az időnk nagy részét így töltjük el.

Barnett-Cowan azt is elmondta, hogy az extrém sportok művelői, mint például a szörfösök, próbálják fejüket fent tartani, amennyire csak lehetséges.

A szörfösök igyekeznek mindig felfelé tartani a fejüketForrás: AFP/Christophe Simon

De mivel különböző módon érzékelünk, hogy a gravitáció irányát a legjobban megállapítsuk, ha ezek nincsenek összhangban, hajlamosak vagyunk hibázni.

Az agy ugyanis eltérő módon integrálja az érzékeinkről bejövő adatokat.

 

Emberi idegsejt illusztrációjaForrás: Science Photo Library/PIXOLOGICSTUDIO/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Pixologicstudio/Science Photo Li

Valószínű, hogy a testérzékelésük megbízhatóbb, mint a többi érzékük, amely változhat a tapasztalattal és ronthatja az érzékelést, vagy azt a módot, ahogyan az agy integrálja az érékelési adatokat.

Aki kevésbé bízik a testében, jobban érzékeli a tárgyak stabilitását

A kutatók azt tervezik, hogy minden olyan érzékszerv szerepét megvizsgálják, ami egy tárgy stabilitásának érzékelésében részt vesz.

A kutatás segíthet megoldást találni arra, hogy az asztronauták jobban tudják kezelni a mikrogravitációt.

A kutatás abban is segíthet, hogy jobban megértsük azokat az embereket - ezek elsősorban a gyerekek -, akiknek nehézséget okoz az egyensúlyozás, illetve csak jelentős nehézségek árán képesek megoldani bizonyos egyensúlyi feladatokat.

IllusztrációForrás: Getty Images/iStockphoto/This content is subject to copyright./Ilexx

A kutatás továbbá bepillantást adhat az érzékelési problémával élő páciensekbe. Barnett-Cowan és kutatócsoportjának aParkinson-kórban szenvedő betegekkel végzett kísérlete megmutatta, hogy ezek a páciensek kevésbé bíznak a testükben, és jobban a gravitációban, amikor különböző orientációjú tárgyakat kell felismerniük. És ha ez a helyzet, akkor a Parkinson-kóros betegek jobban ítélik meg egy tárgy stabilitást, mint a nem betegek.