Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Ученые изучили изменение зрительного восприятия в невесомости
Исследователи Института физиологии имени И. П. Павлова РАН, СПбГУ, НИУ ВШЭ и Института медико-биологических проблем РАН исследуют влияние гравитации на механизмы восприятия пространства и управления собственным движением людей, находящихся в невесомости. Исследователи выяснили, что после ослабления гравитационной нагрузки, моторная реакция человека менее подвержена влиянию оптической иллюзии, чем в норме.
Ученые поставили эксперименты, выявляющие роль зрительного восприятия в условиях космического полета, когда кинестетическая информация подвергается искажению, а визуальная – способна компенсировать его. Исследователи предлагают дополнить методику исследований моделью, где были бы разделены механизмы двух зрительных подсистем – одной, направленной на совершение действий, и другой, отвечающей за восприятие.
Известно, что гравитационная разгрузка (ослабление гравитационной нагрузки) может влиять на тело и мозг космического путешественника разными способами. Любопытно проследить историю осознания проблем, которые могут возникнуть во время космических полетов, на примерах из художественной литературы. Еще Иоганн Кеплер («Сон, или Посмертное сочинение о лунной астрономии», 1634) предлагал, во-первых, отбирать для космических путешествий только здоровых испытателей, и, во-вторых, для безопасности путешественников усыплять их посредством наркотиков и опиума.
Герои повести «Вне Земли» К. Э. Циолковского (1920) бодрствовали, поэтому в первые мгновения невесомости испытывали то, что позднее получит название «ориентационных иллюзий», вследствие возникновения безопорного состояния (отсутствия опорной афферентации) и нарушении работы вестибулярного аппарата (отолиты, расположенные в полукружных каналах, теряют вес).
В более поздних научно-фантастических произведениях, таких, как «Путевой обходчик» Уолтера Миллера (1957), «Луна – суровая хозяйка» Роберта Хайнлайна (1966), перед героями встает и проблема мышечной атрофии, которая, по-видимому, может вести к дефициту проприоцептивной информации, то есть, к снижению степени осознания положения собственного тела в пространстве – за счет недостатка информации от мышц и сухожилий.
В результате таких нарушений (отсутствие опорной афферентации, уменьшение обратной связи от проприоцепции и искажение вестибулярного входа) происходит реорганизация систем управления движением – больший вес придается сигналам от сенсорных систем, менее зависимым от гравитации, и, следовательно, менее подверженных влиянию невесомости, в частности – зрительной системе.
Изучение механизмов сенсорных взаимодействий и их нарушений производится комплексно, как, собственно, во время космических полетов, так и в наземных исследованиях, позволяющих использование как большего размера выборок, так и более строгой циклограммы (плана) исследований. Существуют различные способы моделирования состояния невесомости. Наряду с моделями параболического полета, разгрузки одной из конечностей, подводного погружения и антиортостатической гипокинезии в гравитационной физиологии широко используется такая модель гравитационной разгрузки, как «сухая» иммерсия.
Испытатели, пребывающие в «сухой» иммерсии, погружены на свободно плавающей водонепроницаемой ткани в ванну, наполненную теплой водой, и остаются в таком положении в зависимости от плана опыта на протяжении от шести часов до 56 суток.
Как правило, на основе экспериментов, имитирующих состояние невесомости и включающих выполнение движений со зрительной обратной связью, изучаются изменения и адаптационные процессы в зрительной системе в целом. Между тем за рамками гравитационной физиологии и психофизиологии получила широкое распространение теория двух зрительных подсистем – «для действия» и «для восприятия», которые анатомически и функционально разделены в коре головного мозга человека.
Вентральный поток, «что», отвечает за сознательное зрительное восприятие, а дорсальный поток, «где», отвечает за обработку зрительной информации, необходимой для организации движений. В частности, среди экспериментов, подтверждающих существование таких подсистем, выделяются работы с использованием геометрических иллюзий. Люди ошибаются при зрительной оценке таких объектов, думая, что один из элементов иллюзии больше, а другой меньше. Но, если нужно совершить действие, например, схватить иллюзорный объект, то ошибка будет менее выражена.
Теория двух потоков позволила облегчить понимание элементарных нейрокогнитивных механизмов, лежащих в основе сенсомоторной координации в пространстве. Ученые из Института Физиологии имени И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербургского Государственного университета, Высшей школы экономики и Института медико-биологических проблем РАН рассмотрели результаты экспериментов, которые потенциально важны для прогнозирования изменений в вентральном и дорсальном потоках во время космического полета и при моделируемой микрогравитации.
На основе собственных исследований, проводимых в «сухой» иммерсии, наземной модели гравитационной разгрузки, предлагается использовать стимульный материал, содержащий как нейтральные стимулы, так и изображения, вызывающие геометрические зрительные иллюзии Мюллер-Лайера и Понцо. Согласно теории двух потоков, модальность ответа (вербальный или моторный) сказывается на силе воспринимаемой иллюзии.
Результаты экспериментов показывают, что величина ошибки при оценке объектов зависит от того, является стимул нейтральным или иллюзорным, и от того, в каком состоянии испытуемый дает ответ: обычном, или через некоторое время после пребывания в «сухой» иммерсии. Важно, что изменения в оценке размеров объектов с использованием вербального и моторного ответа происходят неравномерно. Как правило, сила иллюзии уменьшается по мере пребывания в сухой иммерсии при ее моторной оценке.
Это позволяет предположить, что гравитационно обусловленные изменения сенсомоторной координации в различной степени влияют на дорсальный и вентральный поток. Дальнейшее развитие этого направления исследований, начиная с тщательного анализа стимульного материала и методик исследования в наземных моделях и переноса экспериментов в космос, внесет значительный вклад в наши знания о восприятии космических путешественников. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Physiology.
Telegram 
Дзен 
VK Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.
На стыке трех литосферных плит у Красного моря заметили необычный вулканический процесс: где-то магма поднимается равномерным потоком, где-то — по частям. По мнению геологов, такой «пульс» вызван тем, что в некоторых местах магма с большим трудом пытается пробиться на поверхность.
За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».
Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.
Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.
Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.
Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.
Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно