Cómo se mueve el cuerpo en microgravedad [Tesis]

En las primeras páginas de su tesis sobre el gesto de alcanzar en micropensor, Thomas Macaluso relata la anécdota de que el primer cosmonauta que realizó una caminata espacial, Alexei Leonov, fue incapaz de pulsar el disparador de su cámara en ese momento.

La humanidad en el espacio

Para contextualizar este intento gestual, he aquí algunas fechas importantes en la experiencia fuera de la gravedad:

• 1961: Yuri Gagarin, el primer humano que experimenta el espacio.
• 1965: Alexei Leonov realiza el primer paseo espacial.
• 1969: Neil Armstrong y Buzz Aldrin pisan la Luna.
• ...
• 1998: El lanzamiento de la ISS, la estación espacial internacional
• 2016: Thomas Pesquet, un hombre del espacio, ha popularizado la educación espacial en Francia, en particular publicando sus tomas en las redes sociales.

Residir durante varios meses en la ISS para realizar experimentos científicos, mantener y reparar los componentes internos y externos de la estación requiere moverse, agarrar objetos, manipular herramientas en un entorno inimaginable en su dimensión concreta.

Estas acciones responden a protocolos secuenciados y cronometrados: el mantenimiento de los largos paneles solares está especialmente condicionado (se espera un alto nivel de precisión gestual en un tiempo limitado), al igual que los múltiples experimentos que deben llevarse a cabo fuera del contexto de la gravedad.

Para preparar estas modalidades de movimiento " extraterrestre , la Nasa ha puesto en marcha desde finales de los años 60 un método de entrenamiento de los astronautas en un entorno que se dice análogo al espacio exterior: el medio subacuático. El control de los parámetros de flotación permite compensar el peso con exactitud. Sin embargo, siguen existiendo resistencias ligadas al fluido, y en este caso el investigador habla de microgravedad simulada.

Lo que el cuerpo nos informa

Nuestros movimientos y gestos dependen de la percepción de nuestro entorno y del estado de nuestro cuerpo. Nuestro sistema nervioso central moviliza tres sistemas que permiten la integración multisensorial de la información.

• El sistema vestibular (oído interno).
• El sistema somático (sensibilidad corporal).
  • Extracción: receptores en la piel. Por ejemplo, las plantas de los pies para la postura de pie en el contexto de la gravedad.
  • Propiocepción:Sensibilidad musculoarticular profunda. Lo que nos permite, por ejemplo, saber exactamente cómo están colocados nuestros miembros en relación con nuestro cuerpo, incluso con los ojos cerrados.
    
  • Interocepción:sensibilidad de los órganos internos y del flujo sanguíneo. Por ejemplo, la suspensión al diafragma del hígado y el bazo por conexiones ligamentosas.
• El sistema visual.

Toda la información recibida se articula en una modalidad redundante que se ajusta a un patrón interno profundamente marcado por la gravedad. Esto integra las redundancias y contrarresta los efectos de los ruidos sensoriales y motores (fluctuaciones que no forman parte de la señal).

Sin gravedad, esta información puede ser contradictoria y perturbar la acción y el control de la misma (proactiva y retroactiva). Esto requiere un ajuste del movimiento, que tiene consecuencias sobre la velocidad de su ejecución y su precisión.

La experiencia de una bailarina-investigadora

Autora de una tesis anterior sobre el tema, la coreógrafa Kitsou Dubois ha trabajado en el entrenamiento de astronautas mediante técnicas de danza. Señala:

• En el medio subacuático:realizando gestos de alcance de todo el cuerpo dirigidos a objetivos externos.
  
  
• En microgravedad (vuelos parabólicos):realizando los mismos gestos de alcance de todo el cuerpo, investigando su cinemática y comparación con el entorno normogravitacional del primer experimento.
  
  
• En microgravedad (vuelos parabólicos):comprobación de las capacidades de flexibilidad motora y de las reorganizaciones del comportamiento.

" Me enteré de que los astronautas en un momento del vuelo, todos ellos, tuvieron un momento en el que no sabían realmente dónde tenían la cabeza y dónde estaban los pies. Un verdadero momento de desestabilización [...]: en los tres primeros días de vuelo,[se produce la] pérdida de orientación.

Para entenderlo mejor, relata su propia experiencia fuera de la gravedad:

"Cuando estás en la ingravidez, te sientes un poco abrumado por las emociones; al instante, tienes la sensación de que sólo eres ojos. Ya no tienes cuerpo. Es esencialmente lo visual lo que actúa.

" En la Tierra, cuando mis manos están detrás de mi espalda, sé que son mis manos porque pesan. Cuando de repente no tienes la relación con el peso, si mis manos ya no están en mi campo de visión, no estoy seguro de dónde están.

Microgravedad

Las estaciones espaciales, incluida la ISS, orbitan a unos 400 km de la Tierra y se sitúan dentro de su campo gravitatorio. La situación de microgravedad es en realidad una consecuencia de la caída libre permanente a una velocidad cercana a los 28.000 km/h.

Para acceder a una experiencia más directa de la microgravedad que los entornos análogos, las agencias espaciales organizan vuelos parabólicos que " explotan el fenómeno de la caída libre y [crean] situaciones de microgravedad comparables ".

Se trata de series de 30 parábolas muy cortas (secuencias de unos 20 segundos). Desde una meseta de un minuto en gravedad 1, se pasa a la gravedad 2 (el doble del propio peso) y a la microgravedad, y luego se vuelve a la gravedad 2, para llegar a la meseta de gravedad 1.

¿Ingravidez, ingravidez, microgravedad?

El contexto de los objetos en órbita es el de un microgravedad o microgravedad, es decir, gravedad diminuta. Para la gravedad cero, se defiende oficialmente el término impesanteur para evitar la posible confusión en el discurso entre ingravidez y gravedad.

Los experimentos de la tesis y los resultados

Se realizaron tres experimentos para " identificar y [...]comprender las estrategias de control del movimiento humano implementadas en microgravedad real y simulada para asegurar la interacción deseada con el entorno."

Las investigaciones han demostrado que la validez científica desde el punto de vista del control motor humano está por determinar para los entornos subacuáticos cuando se utilizan como medio análogo. Siguen existiendo diferencias de adaptación específicas a este entorno.

Además, "nuestros estudios en microgravedad real sugieren que el [humano] es capaz de anticiparse a los efectos de la ausencia de gravedad en sus segmentos corporales permitiéndole gestionar con éxito las restricciones espacio-temporales de sus movimientos voluntarios a la vez que mantiene una flexibilidad sensomotora adecuada en este entorno inusual. "

También se trata de prepararse para las condiciones de gravedad reducida a 0,16 g (Luna) y 0,38 g (Marte), para las que se han implementado vuelos parabólicos desde la década de 2010.

Dar peso y tomarlo

Kitsou Dubois, "Un buceo sin peso".

Ilustración: Wikilmages de Pixabay.

Para leer:

Thomas Macaluso, Reorganizaciones sensoriomotoras funcionales del gesto de alcanzar en microgravedad real y simulada. Sciences du Mouvement Humain, Aix-Marseille, 2017.

Tesis disponible en: https://www.theses.fr/2017AIXM0652

Referencias:

Kitsou Dubois, coreógrafa de la ingravidez: https://www.youtube.com/watch?v=97Nvp5LmCKU

Espationaut, cosmonauta, astronauta, ¿cuál es la palabra correcta? https://www.franceculture.fr/sciences/cosmonaute-spationaute-ou-astronaute-quel-est-le-bon-mot

Un liejense, un " Ouftinaute ", filma su experiencia en vuelo parabólico: https://www.youtube.com/watch?v=yDcAssFJ26Y

"Término de Francia ", publicaciones en el Diario Oficial de la República Francesa del vocabulario de la innovación científica y técnica: http://www.culture.fr/franceterme