Naukowcy odkryli, że szybkość przetwarzania danych, pamięć robocza i uwaga astronautów uległy spowolnieniu, ale kilka miesięcy w kosmosie nie spowodowało trwałego upośledzenia funkcji poznawczych.
W kosmosie astronauci muszą stawić czoła wyjątkowym stresorom, z którymi organizm ludzki nie spotyka się na Ziemi, w tym mikrograwitacją, zwiększonym promieniowaniem i wymagającym obciążeniem pracą. Aby zbadać, jak lot kosmiczny wpływa na funkcje poznawcze, naukowcy przeanalizowali dane pochodzące od 25 zawodowych astronautów. Ustalenia wykazały, że podczas pobytu na pokładzie Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) astronauci wykonywali zadania związane z szybkością przetwarzania, pamięcią roboczą i uwagą dłużej. Jednak sześciomiesięczny pobyt w kosmosie nie doprowadził do trwałych zaburzeń funkcji poznawczych po powrocie na Ziemię.
Wyzwania poznawcze w kosmosie
Życie w kosmosie stanowi ogromne obciążenie dla ludzkiego organizmu. Astronauci są narażeni na promieniowanie, zmienioną grawitację, wymagające warunki pracy i zakłócony sen – wszystkie czynniki mogą potencjalnie wpływać na ich zdolności poznawcze. Pomimo tych wyzwań muszą wykonywać bardzo złożone zadania, w których nawet drobne błędy mogą mieć poważne konsekwencje.
Co zaskakujące, niewiele wiadomo na temat tego, jak wydajność poznawcza astronautów może zmienić się podczas misji kosmicznych. Aby rozwiązać ten problem, naukowcy ze Stanów Zjednoczonych przebadali 25 astronautów, którzy spędzali średnio sześć miesięcy na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Badanie to stanowi największy, jaki kiedykolwiek opublikowano zbiór danych dotyczących pomiarów wydajności poznawczej zawodowych astronautów.
„Pokazujemy, że nie ma dowodów na jakiekolwiek znaczące upośledzenie funkcji poznawczych lub pogorszenie stanu neurodegeneracyjnego u astronautów spędzających sześć miesięcy na ISS” – powiedziała dr Sheena Dev, badaczka w NASALaboratorium Zdrowia Behawioralnego i Wydajności oraz pierwszy autor książki Granice w fizjologii badanie. „Życie i praca w kosmosie nie wiązały się z powszechnymi zaburzeniami funkcji poznawczych, które wskazywałyby na znaczne uszkodzenie mózgu”.
Analizowanie wydajności poznawczej w przestrzeni
Astronauci przeszli serię testów opracowanych w celu oceny szeregu domen poznawczych za pomocą 10 podtestów. W każdym z tych testów badacze mierzyli prędkość i dokładność w pięciu punktach czasowych: odpowiednio przed misją, wczesnym i późnym locie, a także 10 i 30 dni po wylądowaniu.
Wyniki pokazały, że odpowiedzi na zadania oceniające szybkość przetwarzania, pamięć roboczą i uwagę były wolniejsze niż na Ziemi, ale nie mniej dokładne. Zmiany te nie utrzymały się jednak równie długo. „Na przykład spowolnienie działania uwagi zaobserwowano dopiero na początku misji, podczas gdy spowolnienie działania szybkości przetwarzania powróciło do poziomu bazowego dopiero po zakończeniu misji i powrocie załogi na Ziemię” – zauważył Dev.
Ogólnie rzecz biorąc, zdolności poznawcze astronautów były stabilne, a badacze nie znaleźli dowodów, które sugerowałyby uszkodzenie centralnego układu nerwowego podczas sześciomiesięcznej misji kosmicznej.
Zrozumienie stresu i jego skutków poznawczych
Wyniki pokazały, że niektóre domeny poznawcze były bardziej podatne na wpływ niż inne. „Nawet na Ziemi szybkość przetwarzania, pamięć robocza i uwaga to domeny poznawcze, które mogą wykazywać tymczasowe zmiany, gdy dana osoba jest pod wpływem stresu. Inne domeny, takie jak pamięć, są mniej podatne na stresory. Na przykład, jeśli masz naprawdę pracowity dzień, ale poprzedniej nocy nie mogłeś za dużo spać, możesz mieć wrażenie, że trudno ci się skupić lub że potrzebujesz więcej czasu na wykonanie zadań” – wyjaśnił Dev.
Astronauci również są narażeni na te czynniki stresogenne, ale dodatkowe czynniki stresogenne, charakterystyczne dla kosmosu, również zbierają żniwo. „Odkryliśmy, że obszary najbardziej wrażliwe, gdy astronauci przebywają na pokładzie ISS, są takie same, jak te, które są bardziej podatne na czynniki stresogenne na Ziemi” – powiedział Dev.
Przygotowanie na przyszłe wyzwania
Naukowcy stwierdzili, że ich badanie może pomóc im zrozumieć, jakich zmian w funkcjonowaniu poznawczym można się spodziewać, gdy ludzie udają się do ekstremalnych środowisk. Badanie nie wykazało jednak, dlaczego doszło do tych zmian – ostrzegają naukowcy. Nie zamierzano także oceniać, czy ucierpiała wydajność operacyjna astronautów. „Możliwe, że nawet na obszarach, w których zaobserwowano spadki, astronauci nadal byli w stanie zrekompensować swoje zadania i skutecznie je wykonać” – powiedział Dev.
Gdy astronauci zaczną podróżować głębiej w przestrzeń kosmiczną – na Księżyc lub Marsna przykład dane z niskiej orbity okołoziemskiej mogą również stanowić porównanie, które może pomóc w szybszym wykryciu zmian poznawczych spowodowanych zwiększoną ekspozycją na promieniowanie i przedłużonymi opóźnieniami w komunikacji – podsumowali naukowcy.
Odniesienie: „Wydajność poznawcza astronautów ISS podczas 6-miesięcznych misji na niskiej orbicie okołoziemskiej” Sheena I. Dev, Alaa M. Khader, Sydney R. Begerowski, Steven R. Anderson, Gilles Clément i Suzanne T. Bell, 20 września 2024 r., Granice w fizjologii.
DOI: 10.3389/fphys.2024.1451269
