Специалисты Центра подготовки космонавтов, Института медико-биологических проблем РАН, ЦНИИмаш и РКК «Энергия» изучают, как сенсорные системы человека адаптируются к условиям микрогравитации.

В привычных земных условиях информация о положении и движении тела в пространстве, поступающая из вестибулярного аппарата в центральную нервную систему, совпадает с полученной от других сенсорных органов, прежде всего, от органа зрения. В невесомости это эволюционно выработанное взаимодействие нарушается, в результате чего у человека может возникнуть космическая форма болезни движения. Её симптомы: головокружение, тошнота, затруднённое зрительное слежение за объектом, иллюзии положения или перемещения тела в пространстве и т.д. Они негативно сказываются на работоспособности космонавтов. Неблагоприятные реакции могут быть особенно выражены во время адаптации к микрогравитации (первые несколько суток космического полёта) и при возвращении на Землю.

В ходе второго этапа космического эксперимента «Виртуал» специалисты исследуют нарушения зрительного слежения у космонавтов в условиях невесомости, как они связаны нарушениями вестибулярной функции и развитием зрительно-индуцированных иллюзий (искаженного восприятия реальных предметов) и векций (ощущений перемещения тела человека в пространстве во время наблюдения за движущимся объектом).

Помимо тренировочных занятий, перед длительной экспедицией космонавты дважды проходят исследования (за 60 и 30 суток до старта). Затем эксперимент реализуется на борту российского сегмента МКС на 2–3, 5–7, 15, 30 сутки полёта и далее раз в месяц. После приземления исследования выполняют на 1–2, 4–5 и 9–10 сутки. Эксперимент проводят в первой половине дня, не ранее чем через час после еды, до спортивных тренировок, вдали от источников яркого света.

На занятии Сергей Рыжиков с помощью очков виртуальной реальности выполнил компьютерные тесты, а прикреплённые датчики фиксировали основные формы зрительного слежения за мишенью-стимулом. Аппаратура регистрировала движения глаз космонавта при плавном слежении за этим объектом, а также быстрые, согласованные движения за скачкообразно перемещающейся мишенью и удержание взгляда после её остановки.

Тестирование выполнялось в двух режимах: в отсутствие и на фоне дополнительных зрительных помех – размытых пятен-эллипсов, движущихся по всему экрану. Вся процедура заняла около 100 минут.

Первый этап космического эксперимента «Виртуал» завершился в 2015 году. Были получены уникальные данные по функционированию двух подсистем вестибулярного аппарата (отолитов и полукружных каналов) в условиях длительного космического полёта. По наблюдениям специалистов, в группе впервые летавших космонавтов вестибулярные нарушения после возвращения на Землю были более выражены, чем у опытных коллег, а период восстановления был более длительным.

Сейчас Сергей Рыжиков проходит подготовку к третьему полёту. И космонавт подтвердил выводы медицинских специалистов:

«При динамических воздействиях на старте, на выведении, при резких отклонениях могут ощущаться какие-то небольшие вестибулярные расстройства, которые ни в коем образом не сказываются на выполнении функциональных обязанностей, и чем меньше опыта у члена экипажа, тем более эти реакции выражены. После 2 полёта мне было гораздо легче с ними справляться».

Результаты, полученные в ходе эксперимента «Виртуал», позволят более точно оценить риски нарушений вестибулярной функции и зрительного слежения, их влияние на самочувствие и работу космонавтов во время длительных космических полётов.