Astronauci podróżujący na Marsa będą mieć poważne problemy z utrzymaniem normalnego cyklu aktywności i spoczynku – twierdzą naukowcy z Uniwersytetu w Pittsburgu.

Mózg człowieka jest w stanie zachować 24-godzinny cykl snu i czuwania jedynie przez około 90 dni od czasu opuszczenia przez niego warunków ziemskich – informuje w raporcie, który zostanie opublikowany w grudniowym wydaniu “Psychosomatic Medicine” Timothy H. Monk, profesor psychiatrii na Uniwersytecie w Pittsburgu.

Ośrodek psychoruchowy (ang. ECP) znajdujący się w mózgu pełni rolę regulatora aktywności ludzkiej odpowiadając za dobowy cykl organizmu: wahania temperatury ciała i jego chemiczną gospodarkę, a co za tym idzie uczucie pobudzenia lub zmęczenia. Wyniki badań przeprowadzonych na zwierzętach przebywających w stanie nieważkości poza orbitą okołoziemską oraz doświadczenia astronautów sugerują, że mechanizmy ECP ulegają osłabieniu w przestrzeni kosmicznej.

Do takich wniosków Timothy H. Monk doszedł na podstawie doświadczenia przeprowadzonego dzięki współpracy z NASA i przy udziale amerykańskiego astronauty Jerrego M. Linengera.

Linenger spędził na rosyjskiej stacji Mir prawie 5 miesięcy. W ich trakcie prowadził samoobserwację i badania przy użyciu aparatury medycznej, a wyniki zapisywał. Doświadczenie składało się z trzech części, z których każda trwała około dwóch tygodni. Pierwszy etap obejmował od 37. do 50. dnia misji, drugi od 79. do 91., a trzeci od 110. do 122.

Astronauta 5 razy dziennie mierzył sobie m.in. temperaturę i tętno, oraz dokonywał subiektywnego pomiaru wskaźnika aktywności i jakości snu. Mniej więcej godzinę po przebudzeniu zapisywał dokładnie liczbę przespanych godzin, szacował czas, jaki zajęło mu zaśnięcie i przypominał sobie, ile razy i na jak długo budził się w nocy. Starał się także ocenić stopień, w jakim czuł się “rano” zregenerowany i wypoczęty. Przez cały czas przebywania na stacji Mir Linenger starał się prowadzić regularny tryb życia i wypoczywać od godz. 23.30 do 6 rano.

Analiza sporządzonych przez Linengera notatek pozwoliła Monkowi zaobserwować, jak zmieniało się samopoczucie astronauty w miarę upływu czasu spędzonego poza Ziemią i jaki to miało wpływ na jego funkcjonowanie.

Okazuje się, że po upływie ok. trzech miesięcy od momentu, gdy astronauta traci kontakt z typowym dla Ziemi cyklem nasłonecznienia i ciemności ECP staje się coraz mniej aktywne, a ilość i jakość snu ulegają znacznemu pogorszeniu. Spłaszcza się dobowa amplituda temperatury ciała, a organizm, nie mając możliwości właściwej regeneracji, znacznie się osłabia. Dane te pokrywały się z subiektywnymi odczuciami Linengera.

Ponieważ podstawową działalnością ECP jest przygotowanie organizmu do nocnego wypoczynku, byliśmy wyjątkowo zainteresowani, jak Linenger będzie spał podczas trzeciego okresu obserwacji” – mówi Monk. – “Między 110. a 122. dniem misji wyraźnie wzrosła liczba przebudzeń, jego sen stal się urywany. Świadczy to o osłabieniu działania ECP. Fakt, że człowiek potrafi opuszczać okołoziemską atmosferę, zrodził pytanie, czy jego wewnętrzne mechanizmy, które ewoluowały w warunkach 24-godzinnego cyklu dziennego, są w stanie poprawnie funkcjonować, jeśli cykl ten zmienimy.

Te badania wykazują, że będziemy się musieli nauczyć odpowiednio stymulować swoje naturalne mechanizmy, jeśli chcemy utrzymać normalne funkcjonowanie organizmu w trakcie pozaziemskich podróży. Tylko wtedy będzie można się zdecydować na tak daleką podróż w kosmos jak podróż na Marsa.

Autor

Anna Marszałek