Terugkerend naar de aarde vanuit het internationale ruimtestation, De Canadese astronaut Chris Hadfield merkte op hoe het nemen van de juiste beslissing van vitaal belang is in omgevingen met hoge druk, zeggen:"Meestal, je krijgt maar één poging om de meeste cruciale dingen te doen en de gevolgen zijn leven of dood."

De mensheid bereidt zich voor op een nieuw ruimtetijdperk:bemande missies naar Mars zijn niet langer een verre droom en commerciële ondernemingen kunnen het vooruitzicht voor niet-astronauten openen om andere planeten te bezoeken. Begrijpen hoe zwaartekracht de manier waarop we beslissingen nemen beïnvloedt, is nog nooit zo urgent geweest.

Alle levende organismen op aarde zijn geëvolueerd onder een constant zwaartekrachtveld. Dat komt omdat zwaartekracht er altijd is en deel uitmaakt van de achtergrond van onze perceptuele wereld:we kunnen het niet zien, ruiken of aanraken. Hoe dan ook, zwaartekracht speelt een fundamentele rol in menselijk gedrag en cognitie.

Het centrale zenuwstelsel heeft geen "gespecialiseerde" sensoren voor de zwaartekracht. Liever, zwaartekracht wordt afgeleid door de integratie van verschillende sensorische signalen in een proces dat graviceptie wordt genoemd. Het gaat om visie, ons evenwichtssysteem en informatie van de gewrichten en spieren.

Geavanceerde organen in het binnenoor zijn bijzonder belangrijk in dit proces. Onder aardse zwaartekracht, als ons hoofd rechtop staat, kleine stenen - de vestibulaire otolieten - zijn perfect uitgebalanceerd op een stroperige vloeistof. Als we het hoofd bewegen, bijvoorbeeld omhoog kijken, zwaartekracht zorgt ervoor dat de vloeistof beweegt en dit activeert een signaal dat de hersenen informeert dat ons hoofd niet langer rechtop staat.

Langdurige blootstelling aan zwaartekracht, zoals tijdens ruimtemissies, leidt tot verschillende structurele en functionele veranderingen in het menselijk lichaam. Hoewel de invloed van zwaartekracht op onze fysieke functies grotendeels is onderzocht, de effecten op de besluitvorming zijn nog niet volledig begrepen. Gezien de technische beperkingen en de verwachte onderbreking van enkele minuten in de communicatie met de aarde als we naar Mars gaan, het is essentieel om te weten wat de impact is van veranderde zwaartekracht op hoe mensen beslissingen nemen.

Nieuwigheid versus routine

In een notendop, menselijk gedrag is een constante afweging tussen de exploitatie van bekende maar mogelijk suboptimale keuzes en de verkenning van nieuwe en potentieel winstgevendere alternatieven. Bijvoorbeeld, in een restaurant waar je gebruik van kunt maken door je gebruikelijke chocoladetaart te kiezen, of je kunt het verkennen door die tiramisu te proberen die je nog niet eerder hebt gehad. Dus, uitbuiting omvat routinematig gedrag, terwijl exploratie verschillende keuzes met zich meebrengt.

We onderzochten of veranderingen in zwaartekracht de keuze tussen routinematig en nieuw gedrag beïnvloeden. We vroegen de deelnemers om naar het lab te komen en zo willekeurig mogelijk reeksen getallen te produceren. Elke keer dat ze een pieptoon hoorden, ze moesten een getal tussen één en negen noemen. belangrijk, er was geen tijd om na te denken of te tellen, noem maar een nummer. Kritisch, deze taak vereist dat onze hersenen routinereacties onderdrukken en nieuwe reacties genereren, en het kan worden beschouwd als een proxy voor succesvol adaptief gedrag.

Maar hoe verandert dit onder invloed van de zwaartekracht? We hebben gemanipuleerd hoe de otolieten de zwaartekracht voelen door de oriëntatie van de lichamen van de deelnemers te veranderen met betrekking tot de richting van de aardse zwaartekracht door hen te vragen te gaan liggen. Als we rechtop staan, ons lichaam en otolieten zijn congruent met de richting van de zwaartekracht, terwijl wanneer we liggen ze orthogonaal zijn (in een rechte hoek).

Dit is een zeer efficiënte laboratoriummanipulatie, waarmee we veranderingen van zwaartekrachtsignalen die de hersenen bereiken kunnen nabootsen. Het is eigenlijk een betere manier om de effecten van zwaartekracht te bestuderen dan iemand de ruimte in te sturen. Dat komt omdat wanneer we in de ruimte zijn, we ook worden beïnvloed door gewichtloosheid, straling en isolatie - en het kan moeilijk zijn om te onderscheiden welk effect het gebrek aan zwaartekracht alleen heeft.

Onze resultaten geven aan dat liggen wel degelijk invloed lijkt te hebben op hoe mensen beslissingen nemen, met deelnemers die worstelen met het genereren van willekeurige getallen. Dit geeft aan dat mensen daarom minder geneigd zijn om nieuw gedrag te genereren in afwezigheid van zwaartekracht.

Dit kan van belang zijn voor de planning van daadwerkelijke ruimtemissies. Astronauten bevinden zich in een uiterst uitdagende omgeving waarin beslissingen snel en efficiënt moeten worden genomen. Een automatische voorkeur voor routinematige of stereotiepe opties helpt misschien niet bij het oplossen van complexe problemen, en zou zelfs het leven in gevaar kunnen brengen.

De resultaten dragen bij aan onderzoek dat suggereert dat mensen ook last hebben van veranderingen in perceptie en cognitie wanneer ze onder omstandigheden zijn die zwaartekracht nabootsen. De afwezigheid van zwaartekracht kan zeer verontrustend zijn, en kan de prestatieniveaus op vele manieren in gevaar brengen. Dit suggereert dat astronauten baat kunnen hebben bij een soort cognitieve verbeteringstraining om hen te helpen de effecten van veranderde zwaartekracht op de hersenen te overwinnen, en om succesvolle en veilige bemande ruimtemissies te verzekeren.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.