Te midden van de enorme uitgestrektheid van de ruimte wordt het begrijpen van het concept van ‘omhoog’ en ‘omlaag’ een unieke uitdaging voor astronauten. Zonder de bekendheid van de zwaartekracht van de aarde als constante referentie, moeten astronauten op alternatieve signalen vertrouwen om hun oriëntatie in de microzwaartekrachtomgeving te behouden. Een team van onderzoekers onderzoekt momenteel hoe astronauten verschillende zwaartekrachtsignalen verwerken en wat de gevolgen zijn van langdurige blootstelling aan microzwaartekracht voor hun perceptie van 'omhoog'.

Het menselijk brein is afhankelijk van verschillende sensorische input, waaronder visuele signalen, proprioceptie en vestibulaire signalen, om de ruimtelijke oriëntatie te bepalen. Op aarde zorgt de zwaartekracht voor een constante zwaartekrachtvector, waardoor de hersenen een stabiel referentiekader kunnen creëren. In de ruimte verstoort het gebrek aan zwaartekracht echter deze zwaartekrachtreferentie, wat leidt tot een fenomeen dat bekend staat als 'zintuiglijk conflict'.

Om zintuiglijke conflicten te bestrijden, vertrouwen astronauten op alternatieve signalen, zoals visuele oriëntatiepunten in ruimtevaartuigen, de richting van de beweging van ruimtevaartuigen en zelfs de aantrekkingskracht van de zon of het magnetische veld van de aarde. Ze ondergaan een rigoureuze training om zich aan te passen aan de veranderde zintuiglijke omgeving en om strategieën te ontwikkelen om de ruimtelijke oriëntatie te behouden.

Het team van onderzoekers, geleid door wetenschappers van de European Space Agency (ESA) en het Massachusetts Institute of Technology (MIT), voert experimenten uit om te monitoren hoe de hersenen van astronauten zich aanpassen aan microzwaartekracht. Ze maken gebruik van functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI) -scans en gedragsbeoordelingen om de neurale mechanismen te bestuderen die betrokken zijn bij ruimtelijke oriëntatie en besluitvorming in de ruimte.

Een belangrijk aspect van het onderzoek is gericht op het begrijpen hoe de interne representatie van 'omhoog' door astronauten in de loop van de tijd verandert in microzwaartekracht. De onderzoekers onderzoeken of de hersenen 'omhoog' kunnen herdefiniëren op basis van de beschikbare zwaartekrachtsignalen, zoals de richting van de versnelling van ruimtevaartuigen of de aantrekkingskracht van de zon. Dit aanpassingsproces zou gevolgen kunnen hebben voor langdurige ruimtemissies en potentiële toekomstige nederzettingen op andere planeten met verschillende zwaartekrachtomgevingen.

De studie heeft ook tot doel de impact van microzwaartekracht op de cognitieve prestaties en het besluitvormingsvermogen van astronauten te beoordelen. Het is bekend dat langdurige blootstelling aan microzwaartekracht cognitieve functies beïnvloedt, waaronder aandacht, geheugen en ruimtelijke verwerking. Door deze effecten te bestuderen hopen de onderzoekers tegenmaatregelen te ontwikkelen om deze beperkingen te verzachten en de veiligheid van astronauten tijdens langere missies te garanderen.

Concluderend levert het onderzoek van het team waardevolle inzichten op over hoe astronauten 'boven' in de ruimte bepalen en hoe hun hersenen zich aanpassen aan de unieke uitdagingen van microzwaartekracht. Hun bevindingen hebben implicaties voor de verkenning van de menselijke ruimte en helpen bij het ontwerp van toekomstige ruimtevaartuigen, trainingsprogramma's en interventies om de effecten van microzwaartekracht op de prestaties van astronauten te verzachten.