Badania zostały przeprowadzone przez dr inż. Izabelę Garaszczuk z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki, dr hab. inż. arch. Martę Rusnak z Wydziału Architektury i Karolinę Komorowską, studentkę III roku fizyki technicznej, uczestniczkę misji w polskiej analogowej bazie kosmicznej LunAres Research Station (a obecnie crew coordinator w bazie). Wyniki zostały opublikowane w artykule „The impact of space habitat conditions on visual performance and cognitive load in analogue astronauts” opublikowanym w czasopiśmie „Acta Astronautica”. O badaniu i jego wynikach można przeczytać również na stronie internetowej Politechniki Wrocławskiej (PWr).
Badania w stacji LunAres Research Station pod… Piłą
Badania zostały przeprowadzone podczas misji odbywających się w LunAres Research Station – laboratorium badawczym zlokalizowanym pod Piłą, specjalizującym się w symulowaniu załogowych misji kosmicznych w ściśle kontrolowanym i izolowanym środowisku. W obiekcie realizowanych jest 10-12 tzw. analogowych misji kosmicznych rocznie. Do swoich analiz badaczki wykorzystały m.in. wyposażenie laboratorium eye trackingowego Let’s GO, które działa w Katedrze Inżynierii Materiałów i Procesów Budowlanych na Wydziale Budownictwa Wodnego i Lądowego Politechniki Wrocławskiej. Umożliwia ono prowadzenie interdyscyplinarnych badań z wykorzystaniem eye-trackerów (urządzeń do śledzenia ruchu gałek ocznych). Przez NASA eye trackery są stosowane np. do oceny tzw. przeciążenia poznawczego, które pojawia się w trakcie wykonywania wymagających zadań w pełnym skupieniu.
Badaczki z Politechniki Wrocławskiej przygotowały eksperymenty, którym poddały uczestników i uczestniczki pięciu misji w bazie LunAres. Każdą osobę badały przed wejściem do stacji i po opuszczeniu jej po dwóch tygodniach izolacji. Analizy prowadziły w sumie przez 11 miesięcy i przebadały 32 „analogowych astronautów” (wykluczono uczestników misji z poważnymi wadami wzroku, które uniemożliwiałyby przeprowadzenie testów widzenia za pomocą przygotowanego do badań zestawu).
Czytaj więcej
Dyskusja o pochodzeniu tzw. fal chóralnych toczy się od dziesięcioleci. Najnowsze badanie pokazuje nowy kontekst występowania i cech tego zjawiska....
Problemy ze wzrokiem astronautów nie muszą wynikać z przebywania w kosmosie?
„Zauważyliśmy, że uczestnicy naszych misji po takiej dwutygodniowej izolacji zgłaszają objawy, które wskazywałyby na problemy wzrokowe, m.in. zawroty głowy, ból oczu, problemy z oceną odległości czy negatywną reakcją na zmieniający się poziom oświetlenia. Są to więc częściowo te same objawy, których doświadczają także astronauci odbywający misje w przestrzeni kosmicznej” – wyjaśnia Karolina Komorowska, cytowana przez Politechnikę Wrocławską.
Dr Izabela Garaszczuk tłumaczy, że problemy zgłaszane przez astronautów przebywających na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) naukowcy wiążą głównie mikrograwitacją i wyższymi poziomami promieniowania kosmicznego. Mikrograwitacja może być odpowiedzialna za tzw. zespół SANS (ang. Speceflight-associated neuro-ocular syndrome). Z kolei zwiększone promieniowanie kosmiczne może prowadzić do wystąpienia zaćmy.
Przypuszcza się, że swobodne spadanie w stanie nieważkości (będącym efektem mikrograwitacji) może powodować, że płyny z rdzenia kręgowego trafiają do głowy, podnoszą ciśnienie w czaszce i naciskają na gałki oczne, powodując m.in. zaburzenia widzenia, problemy z koncentracją czy rozbłyski pod zamkniętymi powiekami.
Badanie przeprowadzone przez Polki rzuca jednak nowe światło na te problemy. „Część trudności, jakich doświadczają astronauci może wynikać nie tyle z przebywania w przestrzeni kosmicznej, co z samego faktu zamknięcia w niewielkiej przestrzeni, a do tego pod wpływem stresu. To ważne czynniki, bo jeśli przez dłuższy czas nie mamy możliwości spojrzenia na odległość większą, niż sześć metrów, a do tego nasz układ nerwowy jest stale napięty ze względu na stres, to może odbić się na naszym wzroku” – wyjaśnia dr Izabela Garaszczuk. Badaczka wskazuje, że takie warunki mogą prowadzić do tzw. stresu punktu bliży, który objawia się m.in. niespodziewanymi bólami głowy, dwojeniem się obrazu czy światłowstrętem.
Stres punktu bliży to efekt, który dziś przez naukowców wiązany jest z zaburzeniami akomodacji oka powodowanymi np. przez długie wpatrywaniem się w monitor komputera czy w telefon.
Czytaj więcej
Asteroida 2024 YR4 została zaobserwowana przez teleskopy na Hawajach, w Chile i RPA, 25 grudnia 2024 roku. Na skali Torino wyznaczającej poziom zag...
Stres punktu bliży i zespół SANS
Na astronautów w przestrzeni kosmicznej działa tak wiele różnych czynników, że nie sposób powiedzieć, które objawy wynikają bezpośrednio z SANS (lub innych powodów), a które mogą wiązać się ze stresem punktu bliży. Jednak w warunkach symulowanych łatwiej ustalić przyczyny problemów ze wzrokiem występujące wśród „analogowych astronautów”. Wykorzystał to zespół z Politechniki Wrocławskiej.
Badania i testy prowadzone przez Rusnak, Garaszczuk i Komorowską sprawdzały ostrość wzroku, współpracę oczu i akomodację uczestników analogowych misji. Wyniki pokazały, m.in. zmniejszoną zdolność do utrzymywania ostrości na bliskich obiektach i problemy ze skupieniem (badani byli mniej skoncentrowani na ekranie komputera i kartce papieru, a bardziej na obszarach niezwiązanych z zadaniem). Badaczki zaobserwowały także, że po misji częściej występowały takie objawy jak krótki czas skupienia uwagi, problemy z percepcją głębi, w tym niezdarność czy mylenie słów podczas czytania, a badani częściej także zgłaszali problemy z uciążliwym oświetleniem fluorescencyjnym.
„Na podstawie tych wyników można zatem wnioskować, że objawy zgłaszane przez astronautów mogą być również spowodowane izolowanym środowiskiem architektonicznym, obciążeniem poznawczym i wymagającymi zadaniami” – wyjaśnia dr Marta Rusnak.
Czytaj więcej
Amerykańska firma Lonestar Data Holdings zapowiada stworzenie centrum danych na powierzchni Księżyca. Instalacja ma być „pionierskim krokiem” w och...
Jak zaradzić problemom ze wzrokiem, na które skarżą się astronauci?
Wyniki uzyskane przez zespół z Politechniki Wrocławskiej są obiecujące i w kontekście misji kosmicznych – optymistyczne. Problemom ze wzrokiem związanym ze stresem punktu bliży można bowiem zaradzić.
„Czynniki stresogenne dla oczu można złagodzić za pomocą terapii wzroku, ćwiczeń oczu czy zmianami w otoczeniu astronautów” – mówi dr Garaszczuk. „A w kontekście planów związanych z tworzeniem habitatów, np. na Marsie, wyniki takich badań jak nasze mogą mieć znaczenie przy projektowaniu przestrzeni dla astronautów, tak by otoczenie, w którym spędzą długi czas, nie powodowało u nich stresu punktu bliży”.
Badaczki podkreślają, że w planach mają kolejne analizy związane z analogowymi astronautami. Myślą np. o tym, by próbować zidentyfikować, jakie ćwiczenia wzrokowe będą odnosiły najlepsze rezultaty w zapobieganiu występowania objawów, które teraz zgłaszają uczestnicy misji. Albo by badać, czy korzystanie przez analogowych astronautów z okularów do czytania wpłynie na występowanie stresu punktu bliży. Możliwych jest także wiele kierunków analiz związanych z modyfikacjami np. oświetlenia w bazie na kolorowe itp.
