عند التعرف على تأثيرات رحلات الفضاء على صحة الإنسان، ستسمع عادةً عن مخاطر الإشعاع وفقدان كثافة العظام والتغيرات في البصر. في حين أن هذه المخاطر طويلة المدى مهمة، إلا أن القلق الأقل مناقشة هو دوار الحركة.
عندما كان أحدنا (تايلور) طفلا، كان معرضا بشدة لدوار الحركة – سواء في المقعد الخلفي للسيارة، أو الجلوس في القطار أو ركوب الحافلة. في ذلك الوقت، اعتبرت ذلك تطورًا قاسيًا للقدر، ولكن كشخص بالغ – وعالمة أيضًا – يمكن لتايلور أن تخبرك بثقة أن ذلك كان خطأها بالكامل.
كما ترى، مثل معظم الأطفال أثناء الرحلات الطويلة بالسيارة، كان تايلور يشعر بالملل. لذا، لمحاربة هذا الملل، كانت إما تقرأ كتابًا أو تلعب على جهاز Gameboy الخاص بها. كانت تحدق في أي شكل من أشكال الترفيه الموجود في حضنها في ذلك اليوم حتى يتطور الإحساس الزاحف المألوف بالغثيان.
في بعض الأحيان، قد يكون النظر من النافذة الجانبية مفيدًا، ولكن في أغلب الأحيان، يضطر والد تايلور إلى التوقف عند محطة الوقود التالية لقضاء استراحة قصيرة، وإلا فسيعانون جميعًا من العواقب.
وهي الآن تفهم ما كان يحدث على مستوى أكثر جوهرية. كأطفال، يتم تعليمك عن الحواس الخمس: البصر والسمع والشم والذوق واللمس. ومع ذلك، هناك حاسة سادسة مخفية تساعد جسمك على فهم كيفية حركتك – النظام الدهليزي. ويأخذ الدماغ المعلومات من كل هذه الحواس ويقارنها بما قد يتوقعه عند الحركة، بناء على تجارب سابقة.
على النحو الأمثل، فإن أي خلاف بين حواسك الدهليزية وتوقعات دماغك سيكون صغيرًا. ولكن عندما تكون هناك صراعات كبيرة ومستمرة، فإنك تمرض.
أثناء القراءة في السيارة، كانت تايلور تحدق في الكلمات غير المتحركة على إحدى الصفحات بينما كان نظامها الدهليزي يخبر دماغها بأنها تسير على الطريق. هذا التناقض أربك دماغها لأنه عادة، عندما شعرت تايلور بالحركة، كان عليها أن ترى العالم يتحرك من حولها بنفس الطريقة – ومن هنا كان دوار الحركة لديها. لو كانت تنظر من النافذة وتشاهد العالم يمر، لكانت بخير. والأفضل من ذلك، أنها لو كانت في المقعد الأمامي، لكانت قادرة على رؤية الطريق أمامها والتنبؤ بكيفية تحركها في المستقبل.
إن الصراع الحسي بين ما تشعر به وما يتوقعه عقلك لا يسبب دوار السيارة فقط. وهو أيضًا المشتبه به الرئيسي وراء دوار الإنترنت الناجم عن استخدام سماعات الواقع الافتراضي، ودوار البحر على متن السفن، ودوار الحركة الناتج عن رحلات الفضاء. يهتم فريق مهندسي الطيران لدينا بشكل خاص بهذا الأخير.
دوار الحركة أثناء الرحلات الفضائية
حتى الآن، نشأ جميع رواد الفضاء على الأرض. لذلك، تتوقع أدمغتهم أن تتضمن أي إشارات حركة وجود جاذبية الأرض. لكن عندما يصلون إلى مدار في الفضاء، لم يعد الأمر كذلك.
عندما يكون النظام الدهليزي في مدار حول الأرض في الجاذبية الصغرى، لا يملك أي مدخلات جاذبية. الصراع بين توقعات الدماغ لجاذبية الأرض وحقيقة انعدام الجاذبية يسبب دوار الحركة في الفضاء.
ولحسن الحظ، يمكن أن تتغير توقعات الدماغ بمرور الوقت، بعد التعرض الكافي لبيئة جديدة. غالبًا ما يُشار إلى رواد الفضاء باسم “الحصول على أرجل البحر” في المجتمع البحري، كما يتغلبون في النهاية على دوار الحركة الفضائية أثناء وجودهم في الفضاء. ومع ذلك، فإن التغلب عليها يطرح مشكلة أخرى عند عودتهم.
إذا كان عقل رائد الفضاء يتوقع الجاذبية الصغرى، فماذا يحدث عندما يعود إلى الأرض؟ وكما قد تتوقع، تبدأ العملية مرة أخرى، ويصبح رواد الفضاء الآن عرضة لدوار الحركة الناتج عن إعادة التكيف على الأرض. ومما زاد الطين بلة، أنه منذ تقاعد مكوك الفضاء، تهبط مركبات الطاقم في كثير من الأحيان في الماء، مما يعني أن رواد الفضاء قد يتعاملون مع موجات متقطعة حتى يتم استعادة كبسولتهم. يمكن أن يؤدي دوار البحر إلى تفاقم دوار الحركة لإعادة التكيف الأرضي.
هذه الشروط ليست نادرة. يعاني أكثر من نصف رواد الفضاء من بعض أعراض دوار الحركة الفضائية عند وصولهم إلى الفضاء لأول مرة، ويحدث دوار الحركة الناتج عن إعادة التكيف الأرضي بمعدل حدوث مماثل عند عودتهم إلى الفضاء.
مخاطر على رواد الفضاء
إذا كنت قد عانيت من دوار الحركة من قبل، فأنت تعلم مدى صعوبة القيام بأي شيء آخر غير إغلاق عينيك وأخذ نفسًا عميقًا لطرد الرغبة الزاحفة في التقيؤ. باعتبارك راكبًا في السيارة، قد يكون هذا أمرًا جيدًا، حيث أنه ليس من المتوقع منك أن تقفز إلى العمل في أي لحظة. ولكن أثناء عزلتهم على الماء في كبسولة العودة، يحتاج رواد الفضاء إلى الحفاظ على تركيزهم وذهنهم صافيًا. في حالة الطوارئ، سيتعين عليهم الاستجابة بسرعة.
إذا كان رواد الفضاء بحاجة إلى الخروج من الكبسولة قبل أن يلتقطهم فريق الإنعاش، فإن أي دوار الحركة لديهم قد يؤخر وقت استجابتهم ويعيق محاولات الإخلاء.
الحلول المحتملة
في الوقت الحاضر، يعتمد معظم رواد الفضاء على الأدوية التي تعطل قدرة الدماغ على استخدام الهرمونات لإثارة دوار الحركة. ومع ذلك، كما هو الحال مع العديد من المنتجات التجارية، يمكن أن تسبب هذه الأدوية آثارًا جانبية مثل النعاس ويمكن أن تفقد فعاليتها بمرور الوقت.
أكمل فريق البحث لدينا تجربتين لمعرفة كيف يمكننا معالجة المعلومات المرئية للتخفيف من دوار الحركة لدى رواد الفضاء، دون الاعتماد على المستحضرات الصيدلانية.
تعرض المشاركون لدينا لحركات تهدف إلى محاكاة التحولات بين بيئات الجاذبية ومن ثم الحركة الموجية للمحيطات. خلال ساعة الحركة الموجية، قمنا بالتحقق مما إذا كانت “النافذة الافتراضية” يمكن أن تقلل من حدوث دوار الحركة.
عندما يكون رواد الفضاء في كبسولة على المحيط، يكونون مقيدين في مقاعدهم ومن المحتمل ألا يتمكنوا من الرؤية من خلال النوافذ الصغيرة المدمجة في الكبسولة. بدلاً من النوافذ، استخدمنا سماعات الواقع الافتراضي لإنشاء نافذة افتراضية ذات عرض كامل.
في مجموعتنا الضابطة، لم يتلق الأشخاص أي إشارات بصرية للحركة – على غرار قراءة تايلور السيئة في المقعد الخلفي. وفي الوقت نفسه، تمكنت إحدى مجموعات الإجراءات المضادة من رؤية مشهد مرئي يتحرك بشكل طبيعي مع حركتهم، مثل النظر من النافذة الجانبية للسيارة إلى العالم المحيط. شاهدت مجموعة الإجراءات المضادة الأخرى مشهدًا يتحرك بشكل مناسب وتم تزويدها بتراكب يوضح الحركة المستقبلية، مثل النظر من النافذة الأمامية ورؤية الطريق للأمام.
كما هو متوقع، المجموعة التي لم تكن لديها أي إشارات للحركة أصيبت بالمرض. احتاج ثلثا الأشخاص إلى التوقف قبل الانتهاء من ساعة من الحركة الموجية، بسبب الغثيان المفرط. فقط حوالي خمس المجموعة التي حصلت على منظر النافذة الجانبية كان بحاجة إلى التوقف مبكرًا. لقد انسحب فقط عُشر مجموعة النوافذ الأمامية التي تلقت إشارات بصرية حاضرة ومستقبلية.
تعني هذه النتائج أنه من خلال تتبع حركة الكبسولة وعرضها على سماعة رأس لرواد الفضاء بداخلها، قد يتمكن فريقنا من تقليل دوار الحركة المنهك بمقدار النصف تقريبًا. إذا تمكنا من معرفة كيفية التنبؤ بكيفية تحرك الكبسولة، فيمكننا منحهم تجربة النافذة الأمامية وتحسين الهبوط بشكل أكبر. وفي حالة الطوارئ، يمكنهم دائمًا خلع سماعات الرأس.
يُظهر هذا العمل نتائج واعدة فيما يتعلق بتدخلات دوار الحركة التي لا تعتمد على المستحضرات الصيدلانية، والتي تُستخدم حاليًا لمكافحة هذه التأثيرات. حلولنا ليس لديها نفس المخاوف بشأن مدة الصلاحية أو الاستقرار أو الآثار الجانبية. بالإضافة إلى الفوائد التي تعود على رواد الفضاء، يمكن أن تساعد هذه الأساليب الأشخاص المعرضين لدوار الحركة هنا على الأرض، خاصة في السيناريوهات التي لا يكون فيها النظر من النافذة الأمامية إلى الطريق ممكنًا، مثل الطائرات أو القطارات أو الحافلات أو وسائل النقل عالية السرعة.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: تايلور لونر، جامعة كولورادو بولدر و تورين كلارك، جامعة كولورادو بولدر
اقرأ المزيد:
تم دعم هذا العمل من قبل برنامج البحوث الإنسانية التابع للإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء بموجب المنحة رقم 80NSSC21K0257.
يتلقى تورين كلارك تمويلًا من وكالة ناسا ومكتب الأبحاث البحرية والمعاهد الوطنية للصحة، ويحصل على زمالات من مختبر تشارلز ستارك دريبر والمؤسسة الوطنية للعلوم.