Bijna 2 maanden leven in gesimuleerde gewichtloosheid heeft een bescheiden maar wijdverbreid negatief effect op de cognitieve prestaties dat mogelijk niet wordt tegengegaan door korte perioden van kunstmatige zwaartekracht, vindt een nieuwe studie gepubliceerd in Grenzen in de fysiologie . Terwijl de cognitieve snelheid bij de meeste tests aanvankelijk afnam, maar daarna onveranderd bleef in de gesimuleerde microzwaartekracht, De snelheid van emotieherkenning bleef verslechteren. Bij het testen, onderzoeksdeelnemers waren eerder geneigd gezichtsuitdrukkingen als boos en minder waarschijnlijk als blij of neutraal te identificeren.

"Astronauten op lange ruimtemissies, heel graag onze onderzoeksdeelnemers, zullen langere tijd in microzwaartekracht doorbrengen, beperkt tot een kleine ruimte met weinig andere astronauten, " meldt Mathias Basner, professor in de afdeling psychiatrie van de Perelman School of Medicine van de Universiteit van Pennsylvania.

"Het vermogen van de astronauten om elkaars emotionele uitdrukkingen correct te 'lezen' zal van het grootste belang zijn voor effectief teamwerk en missiesucces. Onze bevindingen suggereren dat hun vermogen om dit te doen in de loop van de tijd kan worden aangetast."

2 maanden in bed

Eerdere studies hebben aangetoond dat microzwaartekracht structurele veranderingen in de hersenen veroorzaakt, maar het is niet helemaal duidelijk hoe dit zich vertaalt in gedragsveranderingen. Bedrust met het hoofd naar beneden in een lichte hoek van 6 graden is de standaardmanier om de effecten van microzwaartekracht op aarde te simuleren. Deelnemers aan dit onderzoek werden bijna 2 maanden in die positie gehouden, en dit is een van de eerste onderzoeken die de gekantelde hoofdpositie strikt afdwingt.

"Deelnemers hebben regelmatig 10 cognitieve tests uitgevoerd die relevant zijn voor ruimtevluchten en die speciaal zijn ontworpen voor astronauten, zoals ruimtelijke oriëntatie, geheugen, het nemen van risico's en het herkennen van emoties, " legt Basner uit. "Het belangrijkste doel was om uit te zoeken of kunstmatige zwaartekracht gedurende 30 minuten per dag - ofwel continu ofwel in zes periodes van 5 minuten - de negatieve gevolgen kon voorkomen die worden veroorzaakt door verminderde mobiliteit en hoofdwaartse beweging van lichaamsvloeistoffen die inherent aan microzwaartekracht ervaren in ruimtevluchten."

Kunstmatige zwaartekracht tegenmaatregelen bestonden uit het draaien van deelnemers op een centrifuge. Gepositioneerd als een arm op een klok met hun hoofd in het midden, de deelnemers werden elke 2 seconden met een snelheid van 1 omwenteling rond de 'klok' rondgedraaid.

Toekomstige ontvlechting nodig

"Er zijn 2 manieren om zwaartekracht te produceren tijdens ruimtevluchten:draai het hele ruimtevaartuig/station, wat duur is, of draai gewoon de astronaut. De centrifuge kan zelfaangedreven zijn, verdubbelen als een kans om te oefenen, " zegt Alexander Stahn, studeer co-auteur en onderzoeksassistent-professor aan de Perelman School of Medicine van de Universiteit van Pennsylvania. "Helaas, we ontdekten dat de kunstmatige zwaartekrachttegenmaatregelen in onze studie niet de gewenste voordelen hadden. We voeren momenteel aanvullende analyses uit met behulp van functionele hersenbeeldvorming om de neurale basis van de effecten die in de huidige studie zijn waargenomen te identificeren."

In de toekomst, het team is van plan om kunstmatige zwaartekracht-tegenmaatregelen van langere duur te testen en de mate van sociaal isolement te variëren.

"We kunnen niet zeggen of de effecten die zijn waargenomen op de emotieherkenningstest werden veroorzaakt door gesimuleerde microzwaartekracht of door de opsluiting en isolatie die inherent zijn aan het onderzoek, met aparte slaapkamers en sporadisch contact met het studieteam. Toekomstige studies zullen deze effecten moeten ontrafelen."

Huidige en geplande onderzoeksinspanningen zijn gericht op het verminderen van mogelijke achteruitgang in sociale cohesie, inclusief taken die gericht zijn op het oplossen van teamproblemen en het bieden van psychologische ondersteuning aan bemanningen bij communicatievertragingen.