Když se astronauti po měsících na oběžné dráze vracejí na Zemi, čelí nejen fyzické únavě, ale také hluboké smyslové disonanci. Nedávná studie, vyvrcholení téměř dvou desetiletí práce, ukazuje, že lidský mozek má extrémně těžký čas „přeprogramovat“ své chápání hmotnosti a pohybu při přechodu z gravitace do mikrogravitace.
Věda o svalové paměti
Výzkumníci z Université Catholique de Louvain (Belgie) a Basque Science Foundation (Španělsko) provedli longitudinální studii, aby pochopili, jak lety do vesmíru mění motorické dovednosti. Studie zkoumala 11 astronautů (dvě ženy a devět mužů), kteří strávili nejméně pět měsíců na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS).
Studie se zaměřila na to, jak lidé manipulují s předměty. Na Zemi je naše zachycení diktováno jednou hlavní nutností: zabránění pádu předmětů. V podmínkách mikrogravitace na ISS tato potřeba mizí. Předměty nepadají, jen se unášejí. V důsledku toho se účel uchopení mění z držení předmětu v zavěšení na pohybování předmětu v prostoru.
Metodologie výzkumu
K měření těchto jemných posunů ve vnímání astronauti vykonávali určité úkoly před, během a po svých misích:
- Rytmické pohyby: držení předmětu mezi palcem a ukazováčkem a zároveň pohybem ruky nahoru a dolů – buď v čase s metronomem, nebo ve volném režimu.
- Kontrola tření a prokluzu: Pohyb chapadla nahoru a dolů po pevném předmětu za účelem stanovení minimální síly potřebné k zabránění sklouznutí.
Výsledky: Mozek uvízlý mezi světy
Zjištění odhalila nápadný rozpor mezi tím, jak se tělo pohybuje, a tím, jak mozek tento pohyb předpovídá.
V mikrogravitaci: Boj s duchem
Ani po měsících beztíže se astronauti nedokázali plně přizpůsobit nedostatku gravitace. Pokračovali v používání výrazně větší uchopovací síly, než bylo skutečně zapotřebí. Jejich mozky v podstatě „očekávaly“, že budou bojovat s gravitací, která neexistovala, a vyvíjely tak úroveň svalového napětí, jak se normálně očekává, že bude působit proti gravitaci.
Na Zemi: hmotnostní nesoulad
Nejmarkantnější výsledky byly zaznamenány po návratu. Když astronauti přistáli na Zemi, narazili na „chybu předpovědi“.
- Vnímaná váha: Mnoho astronautů hlásilo, že objekty byly mnohem těžší, než se očekávalo.
- Symetrie pohybu: Na Zemi přirozeně používáme větší sílu ke zvednutí předmětu než k jeho snížení (asymetrie). V prostoru se pohyby stávají symetričtějšími, protože „nahoru“ a „dolů“ vyžadují přibližně stejné úsilí. Po návratu na Zemi trvalo nějakou dobu, než se tato přirozená asymetrie obnovila.
“Silný vztah mezi silou úchopu a zátěží, vytvořený roky života na Zemi, může být narušen po dostatečném vystavení stavu beztíže.”
Proč na tom záleží: Prediktivní mozek
Tato studie zdůrazňuje základní aspekt lidské biologie: naše pohyby nejsou jen reakce, jsou to předpovědi.
Lidský nervový systém neustále vytváří modely světa kolem nás, aby předpověděl, kolik síly bude potřeba k dokončení úkolu. Když astronaut stráví měsíce ve vesmíru, tento vnitřní model se aktualizuje, aby odpovídal prostředí beztíže. Protože jsou však tyto nervové procesy hluboce zakořeněny roky života na Zemi, k „přeprogramování“ dochází postupně a nedokonale.
Mozek ve skutečnosti prochází obdobím „smyslového zpoždění“, když se pokouší aplikovat vesmírná pravidla na pozemskou realitu, což má za následek neohrabanost a neočekávané fyzické vjemy.
Závěr: Studie ukazuje, že dlouhotrvající kosmické lety zásadně mění prediktivní modely fyziky v mozku, což vyžaduje, aby astronauti podstoupili významné období neurologického přepojování, než budou moci opět bezpečně a přesně navigovat zemskou gravitaci.
