ماموریت‌های مریخی چه بر سر مغز فضانوردان می‌آورد؟

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجوسفر به مریخ آسان نیست، مشکلاتی در این زمینه وجود دارند که باید پیش از سفر به مریخ حل شوند. یکی از مشکلات جالب این که چگونه خود فضانوردان را مشاهده کنیم. البته نظارت بر ضربان قلب و فشار خون آن‌ها بسیار راحت است، اما آیا می‌تواند بر آنچه در درون سرشان می‌گذرد، نظارت کرد؟

یک گروه تحقیقاتی علوم اعصاب کانادایی اخیرا هفت روز را در Mars Habitat (Hab) در مرکز تحقیقاتی فضایی هاوایی با همان شبیه سازی و مشکلات مریخ گذراندند تا سلامت مغز و عملکرد آن بررسی شود. محققان با استفاده از الکتروآنسفالوگرافی متحرک (EEG) قادر بودند تا ۵ جنبه مختلف از عملکرد شناختی مغز یعنی درک، توجه، حافظه، یادگیری و تصمیم گیری را مشاهده کنند. همچنین آن‌ها توانستند نقایص عملکرد مغز ناشی از استرس، افسردگی و خستگی را مشاهده کنند.

در این آزمایش مدیر تحقیقات آزمایشگاه تئوری و عملی علوم اعصاب دانشگاه ویکتوریا، یک گروه تحقیقاتی از دانشجویان فارغ التحصیل و دستیاران تحقیق، دو تن از دانشجویان دکترا دانشگاه در پروژه مریخ شرکت کردند. در این ماموریت هدف بررسی خستگی‌های شناختی بود. خستگی فیزیکی یعنی زمانیکه ماهیچه‌های ما درد می‌کنند و ما کمبود انرژی را تجربه می‌کنیم. خستگی شناختی قیاس ذهنی آن است یعنی وقتی مغز ما خسته شده و ما در عملکرد عصبی دچار مشکل می‌شویم.

واضح است که وقتی افراد ذهن خسته داشته باشند خطای بیشتری می‌کنند، اما مشکل اینجاست که چگونه باید آن را کنترل کنیم؟

با استفاده از فناوری EEG متحرک یک آزمایش مغزی که یک ارزیابی کلی از سلامت مغز و عملکرد آن ارائه می‌دهد توسعه داده شده است. آزمایش به پتانسیل‌های مغزی (ERP) که پاسخ‌های مغز به رخداد‌ها هستند وابسته‌اند و برای مطالعه این پتانسیل‌های مغز گروه از افرادی استفاده کرده که بازی‌های ویدیویی انجام می‌دهند و با استفاده از EEG پاسخ مغز به اتفاقات را بررسی کرده‌اند. الگویی که این گروه توسعه داده است پاسخ‌های ERP را ترکیب می‌کند تا یک تصویر از عملکرد مغز ارائه داده و مواردی مانند استرس، افسردگی، خسگی ذهنی و دیگر وضعیت‌های عصبی را تعیین کنند.

برای آزمایش صحت رویکردشان، این گروه ۷ روز در یک فضای شبیه سازی شده ماموریت مریخی انجام دادند. این شبیه سازی بسیار جدی بود، تجهیزات تهویه، تغذیه، حمام کردن و حتی ارتباط با بیرون کاملا شبیه یک ماموریت مریخی بود. در این آزمایش افراد ازیک هدست EEG متحرک برای ارزیابی عملکرد خود استفاده کردند و پیش از شروع ماموریت با مقایسه تحقیقات پزشکی از کیفیت آن مطمئن شدند.

در نهایت پروژه تحقیقاتی در زیستگاه مریخ با موفقیت همراه بود. این گروه تحقیقاتی توانستند خستگی شناختی خود را بسنجند. نتایج به این صورت بود که خستگی ذهنی ناشی از ۱۶ ساعت کا در هر روز بسیار بالا بوده است؛ با اینحال اگرچه گروه فقط ۷ روز در ماموریت بودند، اما خستگی ذهنی آن‌ها بسیار افزایش داشته است. این گروه توانستند با استقاده از فناوری EEG متحرک، PEER الگوریتم‌هایی ایجاد کنند که سلامت مغز فضانوردان را در کمتر از ۵ دقیق اندازه گیری می‌کند. همچنین این الگوریتم کاربرد‌های دیگری در مسابقات ورزشی، صعنت و پزشکی نیز دارد.