Исследовательская группа специалистов Московского государственного университета, работающая в области биомехатроники, разработала принципиально новое устройство – гальванический вестибулярный стимулятор, который позволит значительно улучшить вестибулярную функцию космонавтов в условиях невесомости.
Прототип автоматического гальванического вестибулярного стимулятора (АГВС) был разработан группой инженеров под руководством старшего научного сотрудника механико-математического факультета МГУ Магомеда Магомедова. Он способен улучшить адаптацию космонавтов к микрогравитационным условиям и снизить риск возникновения вестибулярных дисфункций в ходе долгосрочных космических экспедиций.
По словам соавтора проекта, рассчитавшего математическую модель вестибулярной клетки, заведующего кафедрой прикладной механики и управления механико-математического факультета МГУ Владимира Александрова, вестибулярный аппарат человека является ключевым элементом системы бионавигации. Понимание принципа его работы позволит обеспечить необходимую безопасность и эффективность долгосрочных космических миссий. Основной фактор, влияющий на состояние команды, – это вестибуло-сенсорный конфликт, связанный с рассогласованием информации от вестибулярной системы и других рецепторов, чувствительных к гравитации.
Расчеты, проведенные коллективом межфакультетского центра виртуальной реальности МГУ, показали, что вестибулярная клетка может функционировать как бистабильная система. Это дало ученым возможность использовать гальваническое воздействие для перевода клетки из одного состояния в другое – то есть скорректировать стабилизацию взора при гальванической стимуляции.
Также исследование включало анализ механизмов гальванической коррекции и ее применения в практических задачах визуального управления. Планируется, что при помощи метода можно будет повысить комфорт оператора в космосе, особенно при ручном управлении стыковкой космических аппаратов и другими системами. Ученые также уделили внимание высокоуровневым механизмам бионавигации. Ученые факультета психологии и механико-математического факультета МГУ используют виртуальную реальность в качестве инструмента для изучения воздействия вращающихся и линейно движущихся сред на вестибулярную функцию и глазодвигательную активность.
Результаты работы были опубликованы в журнале «Пилотируемые полеты в космос». Работы выполнялись в рамках деятельности Междисциплинарной научно-образовательной школы (НОШ) МГУ «Математические методы анализа сложных систем».
Источник: пресс-служба МГУ им М.В. Ломоносова
распечатать статью
