Όταν οι αστροναύτες επιστρέφουν στη Γη από το Διάστημα, το σώμα τους χρειάζεται χρόνο για να θυμηθεί πώς είναι να ζεις ξανά με βάρος. Μπορεί να έχετε δει το viral βίντεο όπου ο αστροναύτης Tom Marshburn προσπαθεί να αφήσει ένα στυλό να «αιωρηθεί» και κατηγορεί τη βαρύτητα, ένα χιουμοριστικό στιγμιότυπο που δεν απέχει πολύ από την πραγματικότητα. Μια νέα μελέτη, που χρειάστηκε σχεδόν 20 χρόνια για να ολοκληρωθεί, εξηγεί γιατί.
Τι αλλάζει στο σώμα απουσία βαρύτητας
Ερευνητές από το Catholic University of Louvain στο Βέλγιο και το Basque Foundation for Science στην Ισπανία μελέτησαν πώς οι αστροναύτες πιάνουν και μετακινούν αντικείμενα στη Γη και πώς το κάνουν στο περιβάλλον μικροβαρύτητας του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS), όπου οι αισθητές επιδράσεις της βαρύτητας «ακυρώνονται». Στη μελέτη συμμετείχαν 11 αστροναύτες, δύο γυναίκες και εννέα άνδρες, οι οποίοι έζησαν για τουλάχιστον πέντε μήνες στον ISS.
Παρότι πέρασαν μήνες χωρίς βάρος, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το «αποτύπωμα» της βαρύτητας παρέμενε ορατό στον τρόπο που χειρίζονταν αντικείμενα.
Γιατί πιάνουμε διαφορετικά τα αντικείμενα στη Γη και διαφορετικά στο Διάστημα;
Στη Γη, ο λόγος που πιάνουμε ένα αντικείμενο είναι για να μην πέσει. Η βαρύτητα καθορίζει αυτόματα τη δύναμη που ασκείτε, ακόμη κι αν δεν το σκέφτεστε συνειδητά. Στο Διάστημα, όμως, τίποτα δεν πέφτει. Εκεί, το πιάσιμο δεν έχει στόχο να συγκρατήσει το αντικείμενο, αλλά να το μετακινήσει μέσα στον χώρο. Αυτή η θεμελιώδης διαφορά αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος υπολογίζει τη δύναμη που χρειάζεται να ασκήσετε.
Για να μελετήσουν πώς ακριβώς επηρεάζει η μικροβαρύτητα αυτές τις κινήσεις, οι ερευνητές ζήτησαν από τους αστροναύτες να εκτελέσουν δύο ειδικά σχεδιασμένα τεστ, τόσο πριν και κατά τη διάρκεια της παραμονής τους στον ISS όσο και μετά την επιστροφή τους στη Γη.
Στο πρώτο τεστ, οι αστροναύτες κρατούσαν ένα αντικείμενο ανάμεσα στον αντίχειρα και τον δείκτη και κινούσαν το χέρι τους πάνω–κάτω, είτε ακολουθώντας τον ρυθμό ενός μετρονόμου είτε ελεύθερα. Στόχος ήταν να καταγραφεί πώς αλλάζει η ταχύτητα και η συμμετρία της κίνησης όταν απουσία βαρύτητας.
Στο δεύτερο τεστ, το ίδιο αντικείμενο ήταν στερεωμένο σε μια βάση μπροστά τους. Οι αστροναύτες έπρεπε να γλιστρούν το δάχτυλό τους πάνω–κάτω κατά μήκος του, ώστε οι ερευνητές να μετρήσουν ποια είναι η ελάχιστη δύναμη τριβής που απαιτείται για να μην γλιστρήσει το αντικείμενο από το χέρι τους, μια μέτρηση που αποκαλύπτει πώς ο εγκέφαλος «προβλέπει» την ανάγκη για σταθερό κράτημα.
Τι αλλάζει στο Διάστημα
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι κινήσεις του χεριού των αστροναυτών ήταν αισθητά πιο αργές στο περιβάλλον μικροβαρύτητας, εκτός αν υπήρχε ο ρυθμός του μετρονόμου για να τους καθοδηγεί. Επιπλέον, οι δυνάμεις που ασκούσαν προς τα πάνω και προς τα κάτω ήταν σχεδόν ίδιες, κάτι που στη Γη δεν συμβαίνει ποτέ, καθώς η βαρύτητα απαιτεί μεγαλύτερη προσπάθεια για να σηκώσετε ένα αντικείμενο και μικρότερη για να το κατεβάσετε.
Το πιο εντυπωσιακό εύρημα, όμως, ήταν ότι ακόμη και μετά από μήνες στο Διάστημα, οι αστροναύτες συνέχιζαν να πιέζουν τα αντικείμενα πολύ περισσότερο απ’ όσο χρειάζεται σε συνθήκες μικροβαρύτητας. Ο εγκέφαλος, με άλλα λόγια, εξακολουθούσε να «προβλέπει» τη βαρύτητα, παρότι αυτή απουσίαζε εντελώς. Ο εγκέφαλος, με άλλα λόγια, εξακολουθούσε να «προβλέπει» τη βαρύτητα, παρότι αυτή απουσίαζε εντελώς. Αυτό το επίμονο μοτίβο δείχνει πόσο βαθιά ριζωμένη είναι η εμπειρία της βαρύτητας στο νευρικό μας σύστημα.
Η επιστροφή στη Γη: Το σώμα προσαρμόζεται γρήγορα, ο εγκέφαλος όχι τόσο
Όταν οι αστροναύτες επέστρεψαν στη Γη, οι κινήσεις τους άρχισαν να επανέρχονται στο φυσιολογικό μέσα σε μία ημέρα. Η ασυμμετρία των κινήσεων -περισσότερη δύναμη για να σηκώσουν ένα αντικείμενο, λιγότερη για να το κατεβάσουν- επανήλθε σχεδόν άμεσα. Όμως ο εγκέφαλος συνέχισε να κάνει λάθος προβλέψεις σχετικά με τη μάζα, καθώς κάποιοι αστροναύτες ανέφεραν ότι το αντικείμενο τους φαινόταν πιο βαρύ απ’ όσο περίμεναν, παρότι δεν ήταν.
Όπως εξηγούν οι συγγραφείς της μελέτης, που δημοσιεύθηκε στο Journal of Neuroscience, οι αργές και ατελείς προσαρμογές κατά τη μετάβαση από ένα περιβάλλον βαρύτητας σε ένα άλλο αποκαλύπτουν τον προγνωστικό χαρακτήρα των νευρικών διεργασιών που διέπουν αυτές τις συμπεριφορές.
