Исследовательская группа из МГУ получила новые результаты в области биомехатроники, разработав прототип гальванического вестибулярного стимулятора, который сможет значительно улучшить вестибулярную функцию космонавтов в условиях невесомости. Результаты работы были опубликованы в журнале «Пилотируемые полёты в космос». Работы выполнялись в рамках деятельности Междисциплинарной научно-образовательной школы (НОШ) МГУ «Математические методы анализа сложных систем».
Космический полёт и состояние невесомости значительно влияют на систему кровообращения и вестибулярный аппарат, эволюционировавшие под воздействием земной гравитации. Эти изменения могут приводить к «болезни движения» у космонавтов, проявляющейся в виде утомления, сенсомоторных и статокинетических нарушений, а также нервно-мышечных расстройств.
Основной фактор, влияющий на развитие этих нарушений на начальном этапе полёта, – это вестибуло-сенсорный конфликт, связанный с рассогласованием информации от вестибулярной системы и других рецепторов, чувствительных к гравитации.
Прототип автоматического гальванического вестибулярного стимулятора (АГВС), разработанный группой инженеров под руководством старшего научного сотрудника механико-математического факультета МГУ Магомеда Магомедова, способен улучшить адаптацию космонавтов к микрогравитационным условиям и снизить риск возникновения вестибулярных дисфункций в ходе долгосрочных космических экспедиций.
Расчёты, проведённые коллективом межфакультетского центра виртуальной реальности МГУ, показали, что вестибулярная клетка может функционировать как бистабильная система.
Смотрите также
Установлен новый мировой рекорд по продолжительности пребывания в космосе
НАСА отобрало проекты в рамках программы исследования инновационных концепций 2024 года
Этот факт позволяет использовать гальваническое воздействие для перевода клетки из одного состояния в другое. Такая коррекция потенциально позволяет улучшить стабилизацию взора при гальванической стимуляции.
Исследование включало анализ механизмов гальванической коррекции и её применения в практических задачах визуального управления. Ожидаемые результаты такого эксперимента включают снижение задержки взора и повышение комфорта, что важно для операторской деятельности в космосе, особенно при ручном управлении стыковкой космических аппаратов и другими системами.
«Вестибулярный аппарат человека – ключевой элемент системы бионавигации, и понимание его работы в условиях космоса необходимо для безопасности и эффективности долгосрочных космических миссии», – прокомментировал соавтор математической модели вестибулярной клетки, заведующий кафедрой прикладной механики и управления механико-математического факультета МГУ Владимир Александров.
Внимание в данном исследовании также уделяется высокоуровневым механизмам бионавигации. Ученые факультета психологии и механико-математического факультета МГУ используют виртуальную реальность в качестве инструмента для изучения воздействия вращающихся и линейно движущихся сред на вестибулярную функцию и глазодвигательную активность.
Работа учёных Московского университета имеет важное значение для дальнейшего развития методов подготовки и поддержки космонавтов в долгосрочных космических миссиях, а также открывает новые возможности для исследований в области космической медицины и биомехатроники.
Подпишитесь на наш канал в Telegram
