Lo que los neurocientíficos están aprendiendo sobre nuestros cerebros en el espacio al lanzarse a un vuelo de gravedad cero

Hasta la fecha, más de 500 personas han viajado al espacio y, aunque sabemos un poco sobre cómo la vida sin gravedad afecta nuestra salud física , casi no sabemos nada sobre cómo afecta nuestras mentes.

Entonces, mis colegas y yo hemos estado lanzando equipos de equipo y nuestros participantes en un «vuelo de gravedad cero» para realizar experimentos. Es una vida emocionante, y a veces extremadamente nauseabunda, pero abre nuevas ventanas sobre cómo pensamos y percibimos de manera diferente en el espacio. Sin duda, esto es importante si queremos colonizar el espacio exterior.

Vivir sin gravedad puede ser más que desconcertante: puede afectar nuestra salud y la forma en que funcionan nuestros cerebros. Rick Partington / Shutterstock

La ingravidez es un componente clave de la experiencia de los vuelos espaciales. Sin embargo, desde las primeras misiones espaciales, ha quedado claro que la ingravidez causa una variedad de problemas de salud , particularmente la degradación de la masa muscular , que causa desorientación y visión borrosa .

Esto no debería sorprender ya que todos los organismos vivos han evolucionado bajo la constante «1g» de fuerza gravitacional. Pero también necesitamos descubrir cómo la ingravidez influye en nuestra percepción y comportamiento. Sin ir a la Estación Espacial Internacional (ISS), la mejor manera de hacerlo es en un vuelo de gravedad cero . Durante estos vuelos, un avión Airbus A310 reacondicionado sigue la trayectoria de una parábola. Esto significa que alterna entre subidas y bajadas, en un ángulo de inclinación de 45 °.

Cada parábola comienza con una fase de aceleración «pull-up» en la que la carga gravitacional es la gravedad de la Tierra doble (hipergravedad, 2 g). Esto dura unos 20 segundos. Los pilotos luego dejan que el avión caiga en «caída libre». Durante los siguientes 20 segundos, todo y todos a bordo del avión están expuestos a la ingravidez ( microgravedad , 0 g). Una vez que la nave alcanza un ángulo de inclinación particular, los pilotos realizan una aceleración de «extracción», en la cual la gravedad es nuevamente el doble. Esto se repite hasta 30 veces y el vuelo completo dura alrededor de tres horas.

Paseo lleno de baches

Hacer ciencia en estas maniobras de vuelo parabólico de la montaña rusa es muy desafiante. Hay severas limitaciones de tiempo. Cualquier cosa que requiera el experimento, debe realizarse en unos 20 segundos.

Debido a que varios experimentos deben realizarse juntos, el espacio también es limitado. Entonces, olvida la comodidad de un laboratorio. En su lugar, visualice un hábitat asignado de 1.5 x 1.5 metros, en el que todos sus equipos, experimentadores y participantes deben adaptarse. No puede arriesgarse a cometer errores, por lo que cada paso experimental, incluso cada movimiento, debe planificarse perfectamente. Estos movimientos también deben estar perfectamente sincronizados con las caídas y elevaciones del avión. Como un baile, coreografiamos y ensayamos en los días previos al despegue.

Para mí, el verdadero desafío de hacer ciencia en un vuelo parabólico es lidiar con la cinetosis. No es casualidad que los vuelos parabólicos se hayan ganado el apodo de «Vomit Comet».

En la Tierra, tenemos un sistema en nuestro oído interno que nos dice la dirección y la cantidad de atracción gravitacional, en relación con la posición de nuestras cabezas ( el sistema vestibular ). En la ingravidez, el tirón de 1g que hemos experimentado toda nuestra vida desaparece. El sistema vestibular ya no puede funcionar como debería, lo que a menudo provoca mareo por movimiento espacial (que imita un mareo por movimiento severo del automóvil), náuseas y vómitos.

La ciencia

¿Por qué embarcarse en tal aventura? Esta es la última frontera para comprender cómo el cerebro puede adaptarse a nuevos entornos y demandas en microgravedad. En un nivel práctico, es necesario comprender la respuesta del cerebro a la ingravidez para garantizar el éxito y la seguridad de futuras misiones espaciales tripuladas.

También hemos estado investigando el efecto de la gravedad en la percepción de nuestro propio peso corporal. Hasta ahora, la investigación ha analizado en gran medida cómo la sociedad y la cultura afectan la percepción del peso corporal. Y sabemos que la satisfacción corporal, la imagen corporal y el riesgo de trastornos alimentarios juegan un papel importante.

Sin embargo, el verdadero peso de nuestro cuerpo, como cualquier otro objeto en la Tierra, depende de la fuerza de la gravedad. Debido a esto, predijimos que la forma en que percibimos nuestro propio peso corporal también dependería de la fuerza de la gravedad. Pedimos a los participantes que estimaran el peso de su mano y su cabeza tanto en gravedad terrestre normal como durante la exposición a microgravedad e hipergravedad en una campaña de vuelo parabólico de la Agencia Espacial Europea en el Centro Aeroespacial Alemán (DLR Colonia).

Mostramos que las alteraciones de la gravedad produjeron cambios rápidos en el peso percibido: hubo un aumento en el peso percibido durante la hipergravedad y una disminución durante la microgravedad.

Si bien esto puede parecer obvio, nuestro peso real cambia en consecuencia, es importante, porque las percepciones de nuestro peso corporal, forma y posición son fundamentales para un movimiento exitoso y las interacciones con nuestro entorno. El hecho de que estemos investigando cosas tan básicas solo demuestra lo poco que realmente sabemos al respecto. Imagine, por ejemplo, que usted es un astronauta que maneja palancas para controlar un brazo espacial robótico . El malentendido del peso de su propio brazo podría hacer que tire demasiado fuerte, balanceando el brazo hacia el costado de su nave espacial.

En última instancia, nuestro objetivo es comprender cómo el cerebro humano construye una representación de la gravedad y la usa en la cognición para guiar el comportamiento. Anteriormente hemos demostrado que la gravedad puede influir en la forma en que tomamos decisiones, y su falta puede hacernos más reacios al riesgo . Este tipo de investigación nunca ha sido más oportuna y ofrece ventajas para mejorar el rendimiento humano en la próxima exploración espacial.

Yo en mi traje de vuelo en un reciente viaje a la atmósfera. Cortesía del autor.

Es posible que hayamos subestimado los efectos de la gravedad en nuestra cognición hasta ahora porque la gravedad es muy estable en la Tierra. Es posiblemente la señal sensorial más persistente en el cerebro. Predigo que las próximas dos décadas revelarán mucho sobre cómo la gravedad ha estado afectando la forma en que pensamos, sentimos y actuamos, sin que nos demos cuenta.

Mientras tanto, estoy disfrutando del viaje: la ingravidez es la mejor experiencia que he tenido. Los pilotos anuncian «3, 2, 1, INJECT», y ahí estás flotando. No hay restricciones corporales, solo movimientos sin esfuerzo y movimientos impredecibles de sus extremidades que conducen a la euforia, la emoción y una mayor conciencia de su cuerpo. Es muy difícil resumir la experiencia: solo puedo decir que es un sentimiento de asombro y libertad.

https://theconversation.com/what-neuroscientists-are-learning-about-our-brains-in-space-by-launching-themselves-into-zero-gravity-flight-122359

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.