Columbus: hamarosan magyar kísérletek
(Rovat: Hazai kutatóhelyek és űripar, Az űrállomás és kontinensünk - 2007.12.11 08:43.)

Bár az űrállomás európai kutatómoduljának startja januárra húzódik, a magyar kísérletek sorozatát előbb-utóbb az MTA Pszichológiai Kutatóintézetének programja nyithatja meg.

A tervek szerint december 6-án indult volna a floridai Kennedy Űrközpontból az Atlantis űrrepülőgép, rakterében a Nemzetközi Űrállomás legújabb elemével, a Columbus laboratóriummal. (A mostani tervek szerint az indításra legkorábban jövő január elején kerülhet sor.) Az új modul Európa eddigi legjelentősebb hozzájárulása az emberes űrrepülés nemzetközi programjához. A megnövelt munkaterületen túl máris több új műszeregyüttessel járul hozzá az űrállomás tudományos kapacitásához.

A Columbus hamarosan számos magyar kísérletnek ad otthont. Az ESA és az Európai Bizottság közös SURE programjának keretében négy magyar kutatócsoport kapott lehetőséget, hogy elképzeléseit az Űrállomás lehetőségeinek felhasználásával valósítsa meg. A sort az MTA Pszichológiai Kutatóintézetének munkatársai nyithatják meg. Balázs László kutatócsoportja az űrutazásnak az agyműködésre gyakorolt hatását vizsgálja majd. Az Intézet évtizedek óta részt vesz a magyar űrkutatási programban, többek között tanácsadóként működtek a Farkas Bertalan űrrepülésénél használt reakcióidő-mérő műszer (ún. Balaton műszer) kifejlesztésében. A mostani kísérletsorozat akár ennek a hagyománynak a folytatásaként is felfogható, a cél ugyanis – ezúttal a modern agykutatás eszközeivel – a súlytalanság körülményeihez történő alkalmazkodás folyamatának megismerése. Ebben a Columbus laboratórium egyik új berendezése, az Európai Fiziológiai Modul (EPM) lesz segítségükre. Ebben a modulban kapott helyet az agyi elektromos jelek vizsgálatára alkalmas egység – egy 128 csatornás EEG készülék.

A kutatócsoport egyik tagja – ezúttal a kísérleti személy szerepében – az EPM előtt.

A kísérletsorozat eredetileg a vizsgálatok tárgyára utaló PreSpat (Prefrontális funkciók és téri tájékozódás) nevet kapta. A kísérletek egyrészt a téri tájékozódás változásával foglalkoznak. Földi körülmények között a gravitáció kiszab egy irányt (megadja, hogy mi a „fent” és mi a „lent”), ami beépül a téri tájékozódásunkba. A gravitációt, a látott információkat és a test egyéb érzékszervei által közvetített információkat (pl. a bőrünket ért hatások érzékelését) használja fel az idegrendszerünk a térbeli tájékozódásra. Az űrhajósok idegrendszerének alkalmazkodnia kell a megváltozott körülményekhez, térbeli tájékozódásukban – a súlytalanságban – a többi érzékszerv által közvetített tényező hatása felerősödik. A kísérletben a látási információra alapozott téri tájékozódást vizsgáljuk. Annak érdekében, hogy a vizsgálati személy csak a kísérletezők által megtervezett információra hagyatkozhasson, a környezet egyéb ingereit egy, az űrállomáson már korábban is használt „alagút” segítségével zárjuk ki.

Az „alagút” kizárja a környezetből származó vizuális jelzéseket.

Az űrhajósok ki vannak téve a súlytalanságból eredő alkalmazkodási kényszernek, túlterheltek a szoros munkatempó következtében és gyakran küzdenek alvászavarral is. Ezeknek a tényezőknek a többségéről tudjuk, hatással vannak az agy elülső, ún. prefrontális területének működésére. Ez a terület ilyen körülmények között kevésbé hatékonyan működik. A prefrontális kéregnek szerepe van a különböző eredetű információk egységbe rendezésében, a tervezésben, a döntéshozásban, továbbá a váratlan helyzetekhez való alkalmazkodásban, így ha ennek a területnek a hatékonysága csökken, az károsan befolyásolhatja a munkavégző képességet.

A kísérletek másrészt az agynak ezen a területén bekövetkező funkcióváltozásokat is vizsgálják. E terület működésének feltárásához olyan feladatot kell alkalmazni, amely olyan elektromos jelet vált ki, ami jellemző a prefrontális funkciókra. Az egyik feladatban a kísérleti személynek egymás után megjelenő vonalak irányát kell összehasonlítani és az egyezést vagy különbséget jeleznie. Ritkán azonban az addigi ingerektől teljesen eltérő inger jelenik meg a képernyőn, amivel semmi feladata nincs a kísérleti személynek. A ritka képpel megjelenésekor az agy prefrontális területén egy jellegzetes elektromos válasz mérhető. Ez a jel érzékenyen reagál a prefrontális működés zavarára, csökken alvásmegvonás, túlterhelés vagy oxigénhiány esetén.

A feladathoz nem tartozó inger sajátos agyi választ vált ki a prefrontális területen.

Az EEG vizsgálat hosszas előkészítést igényel. Az űrhajós egyik társára hárul a feladat, hogy az elektróda-sapkát felhelyezze, az elektródákat az érintkezést biztosító géllel feltöltse és működésüket ellenőrizze. Az előkészítésre fordított idő jobb kihasználása érdekében az ESA arra kért két kutatócsoport, hogy eredetileg egymástól függetlenül tervezet kísérleteiket egy közös programba egyesítsék. A magyar csoport, egy brüsszeli csapattal együtt, egy éven át azon dolgozott, hogyan lehetne a rendelkezésre álló szűk időkeretben két kutatási program (PreSpat és Neurocog) minél több kérdésére választ adni. Az így egyesített kísérlet új nevet kapott. A NeurSpat egy-egy szótagot örökölt a kiinduló programok nevéből.

A tervek szerint a Szojuz (16S jelű repülés) fedélzetén 2008 áprilisában indul az űrállomásra az első kozmonauta páros, amelynek egyik tagja vizsgálati személyként, társa pedig asszisztensként elvégzi az első NeuroSpat kísérletet. A vizsgálatsorozatban összesen öt vizsgálati személy vesz majd részt az elkövetkezendő évek során.

Barkaszi Irén, Dr. Balázs László
MTA Pszichológiai Kutatóintézet