Влияние “сухой” иммерсии на характеристики выполнения зрительно-двигательной задачи с помощью джойстика в зависимости от направления движения руки

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Вопросы, связанные с управлением движением руки в космическом полете (КП), являются крайне важными. От успешности выполнения операторской деятельности зависит безопасность КП. Для исследования влияния фактора КП (опорной разгрузки) используют наземную модель “сухой” иммерсии (СИ). Исследование проведено в условиях 7-суточной СИ. Во время выполнения зрительно-двигательной задачи перемещения курсора с помощью джойстика из центра экрана на одну из периферических мишеней, появляющихся в случайном порядке, у 10 испытуемых проведена оценка влияния СИ на параметры движения курсора в четырех направлениях. Показаны различия временных и точностных параметров выполнения задачи в зависимости от направления движения руки в контрольных исследованиях, которые сохраняются во время и после воздействия СИ. В первые дни СИ большинство оцениваемых параметров движения курсора ухудшались вне зависимости от направления, к концу иммерсии они восстанавливались. Степень воздействия СИ на параметры движения курсора отличалась в зависимости от направления движения руки и была максимально выражена в первые дни СИ. Минимальное воздействие СИ оказала на движение слева направо.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. Н. Зобова

Государственный научный центр Российской Федерации – Институт медико-биологических проблем РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: lnz75@mail.ru
Россия, 123007, Москва

Н. В. Миллер

Государственный научный центр Российской Федерации – Институт медико-биологических проблем РАН

Email: lnz75@mail.ru
Россия, 123007, Москва

Список литературы

  1. Бадаква А.М., Миллер Н.В., Зобова Л.Н., Рощин В.Ю. Исследование влияния опорной разгрузки на корковые механизмы управления движениями руки в иммерсионных экспериментах на обезьянах. Авиакосм. Экол. Мед. 2019. Т. 53. № 3. С. 33–38. doi: 10.21687/0233-528X-2019-53-3-33-38.
  2. Бадаква А.М., Миллер Н.В., Зобова Л.Н., Рощин В.Ю. Влияние водной иммерсии обезьян на активность структур заднетеменной коры, участвующих в планировании и коррекции движений руки при выполнении моторной задачи. Физиология человека. 2021. Т. 47. № 3. С. 13–19. doi: 10.31857/S0131164621030036.
  3. Бернштейн Н.А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. М. Медицина, 1966. 349 с.
  4. Козловская И.Б. Гравитация и позно-тоническая двигательная система. Авиакосм. Экол. Мед. 2017. том 51. № 3. стр. 5-21. doi: 10.21687/0233-528X-2017-51-3-5-21.
  5. Корнилова Л.Н., Глухих Д.О., Хабарова Е.В., Наумов И.А., Екимовский Г.А., Павлова А.С. Зрительно-мануальное слежение после длительных космических полетов. Физиология человека. 2016. Т. 42. № 3. С. 82-93. doi: 10.7868/S0131164616030103
  6. Корнилова Л.Н., Наумов И.А., Глухих Д.О., Екимовский Г.А., Павлова А.С., Хабарова В.В., Смирнов Ю.И., Ярманова Е.Н. Вестибулярная функция и космическая болезнь движения. Физиология человека. 2017. Т. 43. № 5. С. 80-93. doi: 10.7868/S0131164617050083.
  7. Ляховецкий В.А., Зеленская И.С., Карпинская В.Ю., Бекренева М.П., Зеленский К.А., Томиловская Е.С. Влияние “сухой” иммерсии на характеристики циклических точностных движений руки. Физиология человека. 2022. Т. 48. № 6. С. 57-4. doi: 10.31857/S0131164622600380.
  8. Миллер Н.В., Зобова Л.Н., Рощин В.Ю., Бадаква А.М. Методика контрольного тестирования при исследовании влияния “сухой” иммерсии на параметры выполнения зрительно-моторной задачи. Авиакосм. Экол. Мед. 2024. Т. 58. № 1. С. 88–93. doi: 10.21687/0233-528X-2024-58-1-88-93.
  9. Миллер Н.В., Зобова Л.Н., Бадаква А.М. Влияние “сухой” иммерсии на характеристики управления джойстиком при выполнении зрительно-двигательной задачи у мужчин и женщин // Физиология человека. 2024. Т. 50. №. 4. С. 49-58. doi: 10.31857/S0131164624040042
  10. Berger M., Mescheriakov S., Molokanova E., Lechner-Steinleitner S., Seguer N., Kozlovskaya I. Pointing arm movements in short and long_term space flights. Aviat. Space Environ. Med. 1997. V. 68(9). P. 781.
  11. Boritz J., Booth K.S., Cowan W.B. Fitts’s law studies of directional mouse movement. Human performance. 1991. V. 1 (6). P. 216-223.
  12. Gordon J., Ghilardi M.F., Cooper S.E., Ghez C. Accuracy of planar reaching movements: II. Systematic extent errors resulting from inertial anisotropy. Experimental brain research. 1994. V. 99. P. 112-130. doi: 10.1007/BF00241416
  13. Fisk J.D., Goodale M.A. The organization of eye and limb movements during unrestricted reaching to targets in contralateral and ipsilateral visual space. Exp. Brain Res. 1985. V. 60(1). P. 159-178. doi: 10.1007/BF00237028.
  14. Gaveau J., Paizis C., Berret B., Pozzo T., Papaxanthis C. Sensorimotor adaptation of point-to-point arm movements after spaceflight: the role of internal representation of gravity force in trajectory planning. Journal of neurophysiology. 2011. V. 106(2). P. 620-629. doi: 10.1152/jn.00081.2011
  15. Holden K., Greene M., Vincent Cross E., Sándor A., Thompson S., Feiveson A., Munson B. Effects of long-duration microgravity and gravitational transitions on fine motor skills. Human Factors. 2023. V. 65(6). P. 1046-1058. doi: 10.1177/00187208221084486
  16. Kozlovskaya I.B. The nature and characteristics of a gravitational ataxia. Physiologist. 1983. V. 26, P. 108–109.
  17. Mechtcheriakov, S., Berger, M., Molokanova, E., Holzmueller G., Wirtenberger W., Lechner-Steinleitner S., De Col C., Kozlovskaya I., Gerstenbrand F. Slowing of human arm movements during weightlessness: the role of vision. Eur. J. Appl. Physiol. 2002. V. 87(6). P. 576-583. doi: 10.1007/s00421-002-0684-3.
  18. Murata A., Iwase H. Extending Fitts’ law to a three-dimensional pointing task. Human movement science. 2001. V. 20(6). P. 791-805. doi: 10.1016/S0167-9457(01)00058-6
  19. Okuuchi S., Tani K., Kushiro K. Temporal properties of the speed-accuracy trade-off for arm-pointing movements in various directions around the body. Plos one. 2023. V. 18(9). P. e0291715. doi: 10.1371/journal.pone.0291715.
  20. Paloski, W.H., Oman, C.M., Bloomberg, J.J., Reschke M.F., Wood1 S.J., Harm D.L., Peters B.T., Mulavara A.P., Locke J.P., Stone L.S. Risk of sensory-motor performance failures affecting vehicle control during space missions: a review of the evidence. J. Gravity Physiol. 2008. V. 15(2). P. 1–29.
  21. Papaxanthis C., Pozzo T., Popov K.E., McIntyre J. Hand trajectories of vertical arm movements in one-G and zero-G environments. Evidence for a central representation of gravitational force. Exp. Brain Res. 1998. V. 120(4). P. 496-502. doi: 10.1007/s002210050423.
  22. Papaxanthis C., Pozzo T., McIntyre J. Kinematic and dynamic processes for the control of pointing movements in humans revealed by short-term exposure to microgravity //Neuroscience. 2005. V. 135(2). P. 371-383. doi: 10.1016/j.neuroscience.2005.06.063.
  23. Pechenkova E., Nosikova I., Rumshiskaya A., Litvinova L., Rukavishnikov I., Mershina E., Sinitsyn V., Van Ombergen A., Jeurissen B., Jillings S., Laureys S., Sijbers J., Grishin A., Chernikova L., Naumov I., Kornilova L., Wuyts F. L., Tomilovskaya E., Kozlovskaya I. Alterations of functional brain connectivity after long-duration spaceflight as revealed by fMRI. Front. Physiol. 2019. V. 10. Article 761. doi: 10.3389/fphys.2019.00761.
  24. Tomilovskaya E., Shigueva T., Sayenko D., Rukavishnikov I., Kozlovskaya I. Dry immersion as a ground-based model of microgravity physiological effects. Front. Physiol. 2019. V. 10. Article. 284. doi: 10.3389/fphys.2019.00284.
  25. Tomsia M., Cieśla J., Śmieszek J., Florek S., Macionga A., Michalczyk K., Stygar D. Long-term space missions’ effects on the human organism: what we do know and what requires further research. Front. Physiol. 2024. V. 15. Article. 1284644. doi: 10.3389/fphys.2024.1284644.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Сравнение временных и точностных параметров движения курсора (M ± se) во время выполнения зрительно-двигательной задачи в зависимости от направления движения (1 – вверх, 2 – вправо, 3 – вниз, 4 – влево). а – длительность выполнения задачи T (с); б – “латентное” время реакции tлат (с); в – время движения курсора по траектории tтр (с); г – точностной параметр, усредненный по всей длине траектории Cos(ɑ)ср; д – точностной параметр на участке ускорения Cos(ɑ)уск; е – точностной параметр на участке торможения Cos(ɑ)торм. По оси абсцисс – дни исследования.

Скачать (958KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Динамика отличия параметров движения курсора (M ± se) от контрольных значений (в процентах) во время выполнения зрительно-двигательной задачи при разных направлениях движения (1 – вверх, 2 – вправо, 3 – вниз, 4 – влево). а – длительность выполнения задачи T (с) ; б – “латентное” время реакции tлат (с); в – время движения курсора по траектории tтр (с); г – точностной параметр, усредненный по всей длине траектории Cos(ɑ)ср; д – точностной параметр на участке ускорения Cos(ɑ)уск; е – точностной параметр на участке торможения Cos(ɑ)торм. По оси абсцисс – дни исследования.

Скачать (823KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025