Astronauten schatten hun eigen massa verkeerd in
Astronauten bewegen langzamer in de ruimte, ook als ze dat helemaal niet willen. Nieuw onderzoek heeft nu aangetoond waarom: hun brein denkt dat ze lichter zijn dan ze zijn.
In gewichtloosheid drukken spieren, botten en organen niet meer tegen elkaar zoals op aarde. Daardoor vallen bepaalde zintuigsignalen weg, met name van proprioceptoren: de sensoren in spieren en gewrichten die je brein vertellen hoe je lichaam is gespannen en hoe het beweegt. Die informatie is ook de basis voor het schatten van je eigen lichaamsgewicht en -massa. Als die signalen wegslijten, kan het brein een verkeerde inschatting maken.
In de studie, gepubliceerd in eLife, deden twaalf taikonauten aan boord van het Chinese ruimtestation een standaard handreik-taak: zo snel mogelijk een doelwit aanraken. Vergeleken met hun prestaties voor de vlucht en met een controlegroep op aarde bewogen de taikonauten langzamer. Ze genereerden in de eerste, automatische fase van de beweging minder kracht, en compenseerden dat daarna via sensorische correcties.
Twee hypothesen, één winnaar
Er bestonden twee verklaringen voor dit fenomeen. De eerste: astronauten zijn bewust voorzichtig, omdat snel bewegen in de ruimte gevaarlijk kan zijn voor hun positie en stabiliteit. De tweede: het brein onderschat de lichaamsmassa, doordat proprioceptieve feedback wegvalt. De data uit dit experiment spreken de eerste hypothese tegen en ondersteunen de tweede. De vermindering van initiële kracht gevolgd door sensorische bijsturing past precies bij een onjuiste massa-inschatting.
Wat dit zegt over het verouderende bewegingssysteem
Voor longevity-onderzoek is dit interessant om een andere reden. Proprioceptieve signalen nemen ook af met de leeftijd. Ouder worden gaat gepaard met verlies van spiermassa, verminderde zenuwgeleiding en minder nauwkeurige lichaamsperceptie. De vraag of een vergelijkbaar massa-inschatting-probleem bijdraagt aan valrisico en coördinatieverlies bij ouderen is nog niet direct onderzocht, maar de parallel is de moeite van het verkennen waard. De bevindingen suggereren dat het brein kan leren een verkeerde lichaamskarakteristiek aan te nemen zonder dat dit vervolgens wordt bijgesteld door gewone beweging.
Wil je zelf meer onderzoek doen?
Zoek bijvoorbeeld op:
- proprioceptie lichaamsperceptie gewichtloosheid
- motorische controle massa-inschatting beweging
- feedforward bewegingsplanning sensorische correctie