Российские ученые разработали прототип гальванического вестибулярного стимулятора, который сможет значительно улучшить вестибулярную функцию космонавтов в условиях невесомости. Результаты работы были опубликованы в журнале «Пилотируемые полеты в космос», сообщает пресс-служба МГУ имени М. В. Ломоносова.
Космический полет и состояние невесомости значительно влияют на систему кровообращения и вестибулярный аппарат, эволюционировавшие под воздействием земной гравитации. Эти изменения могут приводить к «болезни движения» у космонавтов, проявляющейся в виде утомления, сенсомоторных и статокинетических нарушений, а также нервно-мышечных расстройств. Основной фактор, влияющий на развитие этих нарушений на начальном этапе полета, — это вестибуло-сенсорный конфликт, связанный с рассогласованием информации от вестибулярной системы и других рецепторов, чувствительных к гравитации.
Прототип автоматического гальванического вестибулярного стимулятора (АГВС) способен улучшить адаптацию космонавтов к микрогравитационным условиям и снизить риск возникновения вестибулярных дисфункций в ходе долгосрочных космических экспедиций. Расчеты показали, что вестибулярная клетка может функционировать как бистабильная система. Этот факт позволяет использовать гальваническое воздействие для перевода клетки из одного состояния в другое. Такая коррекция потенциально позволяет улучшить стабилизацию взора при гальванической стимуляции. Исследование включало анализ механизмов гальванической коррекции и ее применения в практических задачах визуального управления. Ожидаемые результаты такого эксперимента включают снижение задержки взора и повышение комфорта, что важно для операторской деятельности в космосе, особенно при ручном управлении стыковкой космических аппаратов и другими системами.
«Вестибулярный аппарат человека — ключевой элемент системы бионавигации, и понимание его работы в условиях космоса необходимо для безопасности и эффективности долгосрочных космических миссий», — прокомментировал соавтор математической модели вестибулярной клетки, заведующий кафедрой прикладной механики и управления механико-математического факультета МГУ Владимир Александров.
Внимание в данном исследовании также уделено высокоуровневым механизмам бионавигации. Ученые использовали виртуальную реальность в качестве инструмента для изучения воздействия вращающихся и линейно движущихся сред на вестибулярную функцию и глазодвигательную активность. Работа ученых важна для дальнейшего развития методов подготовки и поддержки космонавтов в долгосрочных космических миссиях, а также открывает новые возможности для исследований в области космической медицины и биомехатроники.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
