Повернення астронавтів із космосу на Землю виглядає як проста зміна середовища, але для мозку це набагато складніший процес. Після тривалого перебування в умовах мікрогравітації організм повинен знову «навчитися» взаємодіяти з гравітацією, і це займає час. Навіть жартівливі відео, де астронавти ніби незграбно реагують на повернення ваги, мають під собою реальну основу. Нове дослідження, над яким вчені працювали майже два десятиліття, показало, що мозок людини зберігає «відбиток» гравітації навіть після місяців перебування у космосі. Дослідники з Католицького університету Лувена в Бельгії та Баскського фонду науки в Іспанії проаналізували, як астронавти взаємодіють із предметами у двох умовах — на Землі та на борту Міжнародної космічної станції. У дослідженні брали участь 11 астронавтів, які провели щонайменше п’ять місяців у космосі. Вчені спостерігали, як змінюється їхній хват, рухи та відчуття необхідної сили для утримання об’єктів до, під час і після місії. На Землі люди тримають предмети насамперед для того, щоб вони не впали. У космосі ситуація інша: там об’єкти не падають, і головна мета хвату змінюється — предмет потрібно просто перемістити. Це фундаментально інший тип взаємодії, до якого мозок має адаптуватися. Астронавти виконували серію завдань із спеціально створеним об’єктом, який дозволяв точно вимірювати силу хвату. В одному з тестів вони рухали руку вгору і вниз у такт метронома, тримаючи предмет між великим і вказівним пальцями. В іншому завданні об’єкт був зафіксований, а учасники ковзали пальцями по ньому, оцінюючи мінімальну силу тертя, необхідну для утримання. Результати показали, що в умовах невагомості рухи ставали повільнішими і більш симетричними, оскільки різниця між «вгору» і «вниз» майже зникала. Проте навіть після кількох місяців у космосі астронавти не повністю пристосувалися до нового середовища. Вони продовжували стискати предмети сильніше, ніж це потрібно в невагомості, ніби підсвідомо очікуючи впливу гравітації. Після повернення на Землю ситуація змінювалася ще цікавіше. Хоча організм досить швидко відновлював звичні рухові патерни, мозок ще певний час помилково оцінював вагу предметів. Деякі астронавти навіть відчували, що об’єкти здаються важчими, ніж вони є насправді. Дослідники зазначають, що роки навчання в умовах земної гравітації формують стійкий зв’язок між силою хвату та очікуваною вагою предмета. Перебування у невагомості порушує цю зв’язку, але не стирає її повністю. Саме тому адаптація після повернення відбувається поступово. Вже через добу після повернення частина рухових реакцій нормалізувалася, але мозок ще деякий час продовжував робити неправильні прогнози щодо маси об’єктів. Це вказує на те, що нервова система працює не лише як реактивний механізм, а й як система прогнозування, яка постійно «очікує» певних фізичних умов. Науковці підкреслюють, що ці результати допомагають краще зрозуміти, як людський мозок адаптується до радикально різних середовищ. Дослідження опубліковане в The Journal of Neuroscience і відкриває нові перспективи для підготовки майбутніх космічних міс

Коли астронавти повертаються на Землю, їм потрібно деякий час, щоб адаптуватися до гравітації.Вірусне відео з астронавтом NASA Томом Маршберном, який лаяв гравітацію, намагаючись тримати ручку в повітрі, насправді було пародією. Але це не так вже й далеко від реальності, як пояснює нове дослідження, яке готувалося майже 20 років.Дослідники з Католицького університету Лувена в Бельгії та Баскської наукової фундації в Іспанії порівняли, як астронавти тримали та переміщали об'єкти в умовах мікрогравітації та на Землі.У дослідженні взяли участь дві жінки та дев'ять чоловіків-астронавтів, які провели щонайменше п'ять місяців на Міжнародній космічній станції (МКС).Навіть після місяців безваги, дослідники виявили, що "відбиток гравітації залишається видимим" у способі, яким астронавти маніпулюють об'єктами, що свідчить про те, що мозку людини потрібно чимало часу, щоб перепрограмувати цю м'язову пам'ять.На Землі основна причина, чому ми тримаємо об'єкти, полягає в тому, щоб запобігти їх падінню. У той час як у мікрогравітації об'єкти не падають, навіть якщо ми їх відпустимо: мета їх тримання зазвичай полягає в переміщенні їх у просторі, а не в утриманні.Щоб перевірити ці ефекти, астронавти виконали серію завдань для вимірювання їхнього захоплення, руху та здатності тримати об'єкти без ковзання, взаємодіючи з об'єктом, призначеним для цієї мети. Вони повторювали завдання кілька разів до, під час і після своєї подорожі на МКС.У першому завданні астронавти тримали об'єкт між великим пальцем і вказівним пальцем, і рухали рукою вгору і вниз в такт метронома, або іноді без нього.У другому завданні той же об'єкт був закріплений у вертикальному положенні на платформі перед учасником, який тримав об'єкт між великим пальцем і вказівним пальцем, ковзаючи своїм захопленням вгору і вниз.Це дозволило дослідникам виміряти відчуття мінімальної сили тертя, необхідної для утримання об'єкта без ковзання.Рухи рук були повільнішими в мікрогравітації (якщо метроном не був присутній для підтримки ритму), і вони були більш симетричними: сили, що залучалися до підйому або опускання об'єкта, були схожими.Але здавалося, що навіть після кількох місяців на орбіті астронавти не повністю адаптувалися до нової безвагової обстановки, застосовуючи набагато більшу силу захоплення, ніж потрібно в космосі, очікуючи боротьби з гравітацією при утриманні або переміщенні об'єктів.Хоча астронавти не здавалися, що адаптували своє захоплення в космосі, їх повернення на Землю показало, що щось дійсно змінилося, оскільки вони повільно адаптувалися назад до тяжіння."Цікаво, що деякі астронавти усно повідомили, що об'єкт здавався важчим, ніж вони очікували," зазначають автори."Сильна сила захоплення, набута протягом років навчання на Землі, може бути порушена після достатнього часу, проведеного в безвазі."Після всього лише одного дня рухи астронавтів у першому завданні повернулися до звичайного стану асиметрії: тобто, для підйому об'єкта потрібно більше сили, ніж для його опускання. Їхні тіла швидко адаптувалися назад до рідної обстановки, але їхні мізки все ще робили деякі неправильні прогнози щодо маси об'єктів."Поступові та неповні корекції при переході з одного гравітаційного контексту в інший підкреслюють прогностичний характер нейронних процесів, що лежать в основі цих поведінок," пояснюють автори.Дослідження було опубліковане в The Journal of Neuroscience.Цікавий фактАстронавти, які проводять тривалий час у космосі, можуть зазнати змін у структурі мозку, які залишаються навіть після повернення на Землю.