W ciągu ziemskiej doby trwającej 24 h słońce zachodzi i wschodzi tylko raz. Astronauci przebywający na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w takim samym zakresie czasowym doświadczają wschodu i zachodu słońca aż 16 razy! Nie oznacza to jednak, że zasypiają i budzą się 16 razy, ale raczej to, że będą mieli problem dostosować swój rytm dobowy podczas misji do nietypowych warunków. Aby wspomóc adaptację astronautów wprowadzono na ISS podążanie za Greenwich Mean Time (GMT), co pomaga utrzymać spójny harmonogram dnia. Jednakże wprowadzenie takiego ułatwienia nie rozwiązuje problemu w pełni.
Światło a rytm okołodobowy
Nasz rytm dobowy w dużej mierze zależy od światła. Nie jest tajemnicą ani wielkim odkryciem fakt, iż śpimy w nocy, gdy jest ciemno, a w ciągu dnia pracujemy, uczymy się czy uprawiamy sport. Spore zmiany odczuwamy w trakcie przejścia z okresu letniego na zimowy, kiedy to większa część dnia jest tą „ciemną”, powodując tym samym, że odczuwamy wzmożoną senność i obniżenie nastroju.
Podczas misji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej astronauci mają zaburzony rytm dobowy, co wpływa na ich jakość życia.
Fakt ten przyczynił się do zaprojektowania i przeprowadzenia eksperymentu Circadian Light opracowanego przez firmę SAGA Space Architects z Kopenhagi. W ramach projektu tej firmy powstała lampa działająca tak, aby wspierać rytm dobowy astronautów w kosmosie.
Jak to działa?
Lampa została zamontowana przez Andreasa Mogensena, astronautę ESA, trzeciego dnia jego pobytu na ISS. Jest ona zsynchronizowana z harmonogramem snu Andreasa i zmienia oświetlenie w ciągu dnia, symulując dobowe oświetlenie na Ziemi. Wieczorem, gdy Andreas pójdzie spać, światło zaświeci się na czerwono, symulując uspokajający zachód słońca. Rano, gdy Andreas się budzi, światło zmieni kolor na niebieski, przywołując kolory porannego nieba. Kolory światła zostały starannie dobrane tak, aby naśladować naturalne światło dzienne, którego astronauci nie doświadczają na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Zmiany światła dostosowujące się do rytmu dnia.
Wciąż nie wiemy wszystkiego
Astronauci mają trudności z przyzwyczajeniem się do warunków, w jakich przychodzi im żyć i spać podczas misji. Owszem, jest to spowodowane między innymi zaburzeniem dobowego rytmu dnia, ale na te problemy ma wpływ więcej czynników. W przypadku snu w warunkach mikrograwitacji znaczną różnicą w warunkach jest pozycja, w jakiej przychodzi spać astronautom. Na Ziemi śpimy przeważnie w pozycji leżącej (nie biorąc pod uwagę sporadycznych warunków zasypiania w pozycji siedzącej). Na ISS astronauci śpią, unosząc się w śpiworze przywiązanym do ściany kwatery sypialnianej.
Kwatera sypialna Andreasa Mogensena.
Czynniki te składają się na zaburzenie procesu snu. W celu zgłębienia wiedzy na ten temat uczeni przeprowadzają wiele testów i pomiarów na astronautach. Jedną z metod jest elektroencefalografia, którą wykonuje się przy użyciu elektroencefalogramu (EEG). Dzięki temu urządzeniu możliwe jest zbieranie danych dotyczących aktywności mózgu. Analiza danych aktywności mózgu w nocy u astronautów pomogłoby naukowcom zrozumieć dokładniej mechanizm zaburzeń snu, aby zrobić wszystko w kierunku minimalizowania ich negatywnych skutków.
Zwykle pomiar EEG odbywa się za pomocą urządzenia pomiarowego przypominającego hełm, co często może powodować dyskomfort ze względu na rozmiar i liczne dołączone do niego liczne przewody. Należało wymyślić mniej inwazyjną metodę i w tym celu naukowcy z Uniwersytetu w Aarhus w Danii opracowali małe douszne urządzenie pomiarowe.
Andre Kuipers podczas pomiaru fal mózgowych za pomocą EEG.
Urządzenie douszne do pomiaru aktywności mózgu
Badani współpracują ze sobą, aby uzyskać jak najlepsze i najbardziej wiarygodne wyniki badań, więc nie pozostało nam nic, tylko czekać na publikacje wyników.
Korekta – Matylda Kołomyjec
