Исследование роли гравитации в нейросенсомоторных механизмах нарушения ориентации в пространстве (дезориентация, головокружение, нарушение равновесия и зрительного восприятия) в условиях реальной и моделируемой невесомости с использованием инновационной компьютерной мультимодальной стимуляции и специально разработанных аппаратно-программных комплексов «СЕНСОМОТОР», «ВИРТУАЛ», «ОКУЛОСТИМ», «ОКУЛОСТИМ-КМ».
1. Тема научно-исследовательской работы
Механизм взаимодействия вестибулярной системы и системы зрительного и зрительно-мануального слежения в условиях реальной и моделируемой невесомости
2. Краткий обзор состояния проблемы, ее актуальность, сравнение с отечественным и зарубежным уровнем
Для осуществления зрительного слежения и точной координации руки в пространстве необходимо как адекватное функционирование отдельно взятых сенсорных систем, прежде всего зрительной, вестибулярной и двигательной, так и их четкое, слаженное взаимодействие в интегративных структурах центральной нервной системы (ЦНС). В процессе адаптации человека к условиям невесомости, как показали ранее проведенные исследования, регистрируются изменения вестибуло-окулярных реакций (отсутствие либо уменьшение амплитуды статического торсионного отолито-шейно-окулярного рефлекса, снижение порога вестибулярного нистагма и возрастание вестибулярной реактивности), которые связывают с непосредственным влиянием невесомости на вестибулярные рецепторы. Однако невесомость, устраняя опорную и минимизируя проприоцептивную афферентацию, может повлиять и на вестибулярную функцию (как показали результаты иммерсионных экспериментов) опосредовано через центральные интегративные мультисенсорные структуры ЦНС, где осуществляется конвергенция афферентных сигналов различной сенсорной модальности (прежде всего зрительной, вестибулярной, опорной и двигательной).
Таким образом, исчезновение в условиях невесомости влияния силы тяжести на отолитовые рецепторы и устранение опорной афферентации сопровождается нарушением привычного паттерна мультисенсорной интеграции и последующей его реорганизацией, что может через существующие центральные мультисенсорные связи (прежде всего между вестибулярными и глазодвигательными ядрами) повлиять на точность зрительно-мануального слежения. Однако в настоящее время нет ясности в зависимости точности зрительно-мануального слежения от состояния вестибулярного и опорного входов, от состояния разных уровней вестибулярной системы и разных вестибулярных подсистем (отолитовой и каналовой).
Представляется важным выяснение механизмов вестибуло-зрительного взаимодействия с целью совершенствования экспертизы, прогноза, профилактики и коррекции зрительно-мануального слежения, что является основой профессиональной операторской деятельности космонавта.
3. Краткое обоснование теоретической новизны
Это направление исследований является новым и приоритетным с точки зрения выяснения роли фактора гравитации в механизмах взаимодействия вестибулярной системы и системы зрительного и зрительно-мануального слежения, а также разработки эффективных методов экспертизы и прогноза вестибуло-глазодвигательных нарушений, влияющих на точность зрительного и зрительно-мануального слежения в космическом полете и после его завершения. Проводимые работы оригинальны, не имеют аналогов в отечественной и мировой литературе и необходимы для создания методологии прогноза, профилактики и коррекции вестибуло-зрительных нарушений в условиях изменённой гравитационной среды.
4. Ожидаемые результаты
Полученные данные и критерии оценки состояния вестибуло-зрительного взаимодействия и зрительно-мануального слежения будут способствовать улучшению диагностики и прогноза устойчивости системы восприятия пространства к вестибулярным и зрительным нарушениям как в ходе и после завершения космических полетов, так и у больных в клинике.
Результаты работы могут применяться в системе медицинского контроля космонавтов для оценки эффективности подготовки к полёту, рекомендуемых методов профилактики и мониторинга состояния вестибуло-зрительной системы и зрительно-мануального слежения в ходе неблагоприятного воздействия невесомости на организм, а также в клинической практике для своевременного диагноза и проведения эффективного лечения.