研究:長期失重環境可能會導致宇航員認知能力受損並誤解情感暗示
據外媒報導,一項模擬失重影響的研究發現,短期的人工重力無法抵消受損的認知能力。近日發表在《Frontiers in Physiology》上的一項新研究發現,在模擬失重狀態下生活近兩個月會對認知表現產生適度但廣泛的負面影響,而這種影響可能無法被短期的人工重力抵消。
在模擬微重力環境下,大多數測試的認知速度一開始會下降但隨後會保持不變,而情緒識別速度則會繼續惡化。在測試中,研究參與者更有可能識別出憤怒的面部表情,而不太可能識別出快樂或中立的表情。
來自賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院精神病學的Mathias Basner教授指出:“執行長時間太空任務的宇航員就像我們的研究參與者一樣,將在微重力環境中度過很長時間並被限制在一個很小的空間里和其他宇航員在一起…宇航員正確’讀懂’彼此情緒表達的能力對於有效的團隊合作和任務的成功至關重要。我們的研究結果表明,他們的這種能力可能會隨著時間的推移而減弱。”
雖然先前已有研究表明,微重力會導致大腦結構的變化,但目前還不完全了解這如何轉化為行為的變化。頭部向下傾斜6度是模擬微重力對地球影響的標準方法。本研究將受試者保持該姿勢近2個月,是最早嚴格執行頭部傾斜姿勢的研究之一。
“參與者定期完成10項專門為宇航員設計的跟太空飛行相關的認知測試如空間定位、記憶、冒險和情緒識別,”Basner說道,“主要目標是查明每天30分鐘的人工重力–無論是連續的還是每隔5分鐘的6次–能否防止由於在太空飛行中經歷微重力所固有的機動性和體液頭向移動減少所造成的負面後果。”
人工重力對抗包括在離心機上旋轉參與者。據悉,參與者的頭部位於中間,就像鐘錶上的一個指針一樣,他們被要求以每2秒繞著“鐘錶”轉一圈的速度旋轉。
這項研究的論文聯合作者、賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的研究助理教授Alexander Stahn表示:“在太空飛行中產生重力有兩種方法:旋轉整個宇宙飛船/空間站–但這很昂貴–或只是旋轉宇航員。遺憾的是,我們發現研究中的人工重力對策並沒有帶來預期的好處。我們目前正在使用功能性腦成像進行額外的分析以確定在本研究中觀察到的影響的神經基礎。”
未來,該團隊計劃測試持續時間更長的人工重力對策並改變社會隔離的程度。
“我們不能說在情緒識別測試中觀察到的影響是由於模擬微重力引起的還是由於該研究固有的禁閉和隔離、單獨的臥室及跟研究小組的零星接觸引起的。未來的研究需要理清掉這些影響,”Stahn繼續說道。
目前和計劃中的研究努力正在尋求緩解社會凝聚力的潛在下降–包括尋找解決團隊問題的任務並在通信延誤的情況下為機組人員提供心理支持。