Prelomový výskum: Beztiaž narušuje náš šiesty zmysel a ohrozuje bezpečnosť

Keď sa astronaut prebudí v tme vesmírnej stanice, môže vidieť svietiaci ciferník, ktorý sa vznáša vo vzduchu nad ním. Až po rozsvietení svetla si uvedomí, že to sú hodinky na jeho vlastnom zápästí. Bez gravitácie a vizuálnych podnetov úplne stratil vedomie o polohe ruky.

Tento jav nie je len kuriózny. Môže ohroziť bezpečnosť astronautov, keď musia ovládať zložité prístroje bez toho, aby videli svoje ruky. Nová štúdia odhaľuje, prečo sa to deje. Zistenia menia naše chápanie toho, ako vnímame polohu vlastného tela.

Propriocepcia, často nazývaná „šiesty zmysel“, ti umožňuje vedieť, kde máš končatiny aj so zatvorenými očami. Vďaka nej dokážeš chodiť, siahať po predmetoch alebo len tak nechať ruku voľne visieť bez toho, aby si sa na ňu pozrel. Tento zmysel vzniká z podnetov receptorov v svaloch a kĺboch spolu s informáciami z vnútorného ucha.

Informuje o tom web Psypost. 

Gravitácia formuje tvoje vnímanie tela

Gravitácia neustále pôsobí na tvoje telo a formuje spôsob, akým sa pohybuješ a držíš. Keď sa gravitácia zmení – ako sa to deje počas parabolických letov, ktoré vytvárajú krátke obdobia beztiaže – menia sa aj mechanické sily pôsobiace na kĺby a svaly.

Vedci z Monash University a Nemeckého leteckého centra sa rozhodli preskúmať, ako presne tieto zmeny ovplyvňujú vnímanie polohy tela. Profesor Uwe Proske a výskumník Bernhard Weber testovali rôzne metódy merania propriocepcie počas parabolických letov.

„Všetci sme sa asi niekedy zamysleli nad tým, aké by bolo cestovanie do vesmíru,“ vysvetľuje Proske. „Ten sen sa v posledných rokoch priblížil k realite, keď sa vesmírne cestovanie stáva komerčným. No existujú aspekty vesmírneho cestovania, ktoré môžu byť nebezpečné.“

Výskumníci používali tri štandardné metódy merania propriocepcie. Prvá metóda vyžaduje, aby účastníci zarovnali jednu ruku s druhou len na základe vnútorného pocitu. Druhá spočíva v ukazovaní na skrytú referenčnú ruku. Tretia metóda testuje schopnosť zapamätať si uhol ohnutej ruky a neskôr ho reprodukovať.

Prekvapivé rozdiely medzi jednotlivými typmi propriocepcie

Experiment prebiehal počas parabolických letov, ktoré vytvorili krátke fázy beztiaže (0G), zvýšenej gravitácie (1,8G) a normálnej gravitácie (1G). Dvanásť zdravých dospelých vykonávalo úlohy propriocepcie počas týchto rôznych gravitačných podmienok.

Výsledky prekvapili aj samotných vedcov. Dve z troch metód merania – zarovnávanie rúk a ukazovanie – výrazne ovplyvnila zmena gravitácie. Pri zvýšenej gravitácii sa chyby zväčšili. Účastníci vnímali svoje ruky ako viac vystretené, než v skutočnosti boli. V beztiaži sa chyby zmenšili, a v prípade zarovnávania rúk bol pokles štatisticky významný.

Tretia metóda – reprodukcia zapamätaného uhla – zostala prakticky nezmenená naprieč všetkými gravitačnými podmienkami. Bez ohľadu na to, či boli účastníci v beztiaži alebo pri zvýšenej gravitácii, ich schopnosť reprodukovať zapamätaný uhol lakťa sa nelíši od výkonu pri normálnej gravitácii.

„Zistili sme, že dve z metód boli významne narušené podmienkami beztiaže, aké pravdepodobne zažívajú vo vesmírnej kapsule,“ hovorí Proske. „Predpokladali sme, že to bolo kvôli známemu účinku nízkej gravitácie na reakcie svalových vretienok. No ako sa často stáva vo vedeckom výskume, narazili sme na jeden úplne nečakaný výsledok.“

Mozog pracuje nezávisle od svalových receptorov

Tretia metóda merania propriocepcie zostala úplne nedotknutá zmenami gravitácie. Po testovaní rôznych možností vedci dospeli k záveru, že táto metóda funguje na základe pamäťových mechanizmov v mozgu, úplne nezávisle od toho, čo robia svalové vretienka.

Tento záver je prekvapujúci. Súčasný všeobecne prijímaný pohľad hovorí, že propriocepcia vzniká z nervových signálov zo senzorov v tele. Túto predstavu bude treba upraviť.

Zistenie naznačuje, že nervový systém sa spolieha na viac ako jeden typ propriocepcie. Metódy založené na zarovnávaní a ukazovaní pravdepodobne závisia od senzorov ovplyvnených krútivým momentom kĺbu, ktorý sa mení s gravitáciou. Reprodukcia z pamäte sa naopak spolieha viac na pamäť a centrálne spracovanie než na priebežné signály zo svalových receptorov.

„Väčšou otázkou, ktorej sme čelili, bolo: prečo máme viac ako jeden typ propriocepcie?“ pýtajú sa vedci. „Momentálne nemáme priamočiaru odpoveď. Čo sa týka straty propriocepcie, o ktorej informujú astronauti, predpokladáme, že ide o situácie, kde zmeny gravitácie narušujú funkciu svalových vretienok.“

Výskumníci navrhujú riešenie. Ak by astronauti nosili elastické obleky dostatočne tuhé na to, aby zvýšili krútivý moment v kĺboch, mohlo by to pomôcť zachovať ich vnímanie polohy končatín. Práve týmto smerom sa ich výskum teraz uberá.

Čítaj viac z kategórie: Zaujímavosti