Після космічних польотів астронавти можуть страждати від розладів вестибулярного апарату. Це так звані сенсомоторні порушення, і вчені дізналися, як їх виявляти за допомогою доповненої реальності.
Відновлення сенсомоторних порушень астронавтів
Команда під керівництвом Університету Мічигану, включаючи дослідників з Лабораторії біоастронавтики Університету Колорадо в Боулдері та Лабораторії неврології NASA в Космічному центрі імені Джонсона, розробила комплекс завдань у доповненій реальності для виявлення та корекції проблем з вестибулярним апаратом, відомих як сенсомоторні порушення.
Результати, опубліковані в журналі Aerospace Medicine and Human Performance, можуть допомогти у прийнятті операційних рішень під час польотів, визначаючи, коли астронавти здатні виконувати завдання, що вимагають повної координації, наприклад, пілотувати літальні апарати або керувати іншими складними системами.
Польові випробування для оцінки сенсомоторних порушень вже проводилися після повернення членів екіпажу Міжнародної космічної станції на Землю. Більшість членів екіпажу повністю відновили здатність виконувати тести на вестибулярну координацію протягом двох-чотирьох днів після приземлення. Однак під час відновлення астронавти отримували інтенсивне лікування від фахівців із силових вправ, кондиціонування та реабілітації.
Під час гравітаційних переходів до місць призначення за межами Землі астронавтам знадобиться метод тестування відновлення в обмеженому просторі космічного корабля без допомоги експертів. При переході від мікрогравітації космічного корабля до гравітаційного середовища Місяця або Марса астронавти відчувають дефіцит перцептивних і моторних функцій. Вестибулярна система внутрішнього вуха, яка визначає положення і рух голови, має пристосуватися до нових гравітаційних сигналів.
Доповнена реальність
Дослідницька група розробила завдання з координації рухів рук та очей через окуляри доповненої реальності як легке та компактне рішення. Цей формат забезпечує відстеження рухів рук і очей, дозволяючи користувачам бачити фізичне оточення разом з комп’ютерною перцептивною інформацією.
Доповнена реальність полегшує розробку індивідуальних оцінок, адаптуючи функціональні завдання до вимог місії або індивідуальних потреб екіпажу. Використовуючи вбудовані датчики, ці оцінки на основі доповненої реальності відстежують і аналізують зорово-моторну координацію астронавтів, кінематику голови та показники ефективності виконання конкретних завдань, пропонуючи цінну інформацію про їхні сенсомоторні здібності.
«Дані оцінок на основі доповненої реальності дають змогу надавати цільовий зворотний зв’язок і створювати персоналізовані програми реабілітації або контрзаходи», — сказала Ханна Вайс, співавторка статті та випускниця докторантури Мічиганського університету.
Завдання на зорово-моторну координацію містить 16 мішеней, адаптованих до встановленого стандарту взаємодії людини з комп’ютером — голографічно спроєктованих у фізичному просторі користувача і розташованих у рівновіддаленому круговому масиві. Мета полягає в тому, щоб якомога швидше і точніше торкатися мішеней у заздалегідь визначеній послідовності.
Випробування вестибулярного апарату
Щоб перевірити вплив вестибулярних порушень на виконання цього завдання, дослідники застосували електричну стимуляцію до соскоподібних відростків учасників дослідження, щоб порушити їхнє відчуття руху. Враховуючи розгойдування учасників, отримане порушення вестибулярного апарату імітувало вестибулярну дезорієнтацію, яку астронавти відчували б за кілька годин після польоту.
Швидкість і точність торкання мішеней знижувалися після вестибулярної стимуляції, що вказує на те, що цей тип порушення може перешкоджати здатності екіпажу визначати відоме місцеперебування мішеней, перебуваючи у статичному положенні стоячи. Лінійні прискорення голови також збільшилися, що вказує на те, що спроба утримати рівновагу заважала їхній роботі.
У майбутніх дослідженнях будуть вивчатися завдання на рівновагу і рухливість, щоб доповнити цю оцінку зорово-моторної координації й отримати більш чітку картину пристосування астронавта до місцевої гравітації.
За матеріалами phys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
