Качка на волнах искажает восприятие и ухудшает точность движений
Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета, Института психологии РАН и Академического университета гуманитарных наук изучили, как волновая качка влияет на когнитивные функции человека. Эксперименты на плавучем стенде яхты «Дружба» показали, что в экстремальных условиях человеческий мозг иначе воспринимает окружающий мир, а точность движений и оценка размеров объектов значительно снижаются. Результаты исследования опубликованы в материалах всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Экстремальная психология: интеграция науки и практики».
Изучение когнитивных функций человека в нестандартных условиях, например качки или пребывания в невесомости, позволяет лучше понять, как мозг адаптируется к стрессу, дезориентации и изменению сенсорных сигналов. Такие исследования помогают повышать безопасность в экстремальных условиях, разрабатывать более устойчивые технологии и интерфейсы, а также готовить специалистов, работающих в сложных средах: моряков, пилотов, космонавтов и других. Это также способствует развитию методов реабилитации для людей с неврологическими или вестибулярными нарушениями.
Советские и российские ученые уже много лет занимаются анализом данных и исследованием различных состояний и их влияния на функции человеческого организма. Например, Институт психологии РАН СССР в 1979—1992 годах проводил комплексное междисциплинарное экспериментальное исследование деятельности оператора на плавучем стенде при волновой качке на Ладожском озере. Ученые оценивали помехоустойчивость человека, динамику и успешность приема и переработки входной информации, принятие им решений и общую работоспособность в таких условиях.
Также исследователи Санкт-Петербургского государственного университета совместно со специалистами из Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова и Центра подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина, с исследователями из Саудовской Аравии занимаются изучением влияния космических полетов и предполетных тренировок на организм космонавтов. Такие работы позволят усовершенствовать подготовку людей к полетам, а также снизить риск возникновения когнитивных и иных нарушений, связанных с длительным пребыванием человека в космосе.
Сегодня ученые Санкт-Петербургского университета продолжают работу в этом направлении. Так, совместно с исследователями из Института психологии РАН и Академического университета гуманитарных наук они провели исследование влияния волновой качки на человека. Эксперимент проводился на плавучем стенде яхты «Дружба» в условиях, где адаптация организма заведомо затруднена из-за сложных условий — скалистых берегов, отражающих волну, которая сталкивается со вновь приходящей волной. В штормовую погоду эти факторы порождают короткую ненаправленную треугольную волну, адаптироваться к которой практически невозможно, из-за чего состояние испытуемого может существенно ухудшаться.
Ученые способны моделировать экстремальные ситуации и управлять переменными воздействия. Например, судно может войти в зону шторма, выйти из нее, пройти по краю шторма и так далее. Для формирования объективных оценок и выводов также были проведены контрольные измерения на суше.
Одним из направлений масштабного исследования ученых СПбГУ стало изучение влияния качки на зрительную и моторную оценку геометрических иллюзий — искажений восприятия, при которых объекты одинакового размера кажутся разными. Такие иллюзии нередко возникают в обычных условиях и считаются нормальным явлением для зрительной системы, однако их усиление или, наоборот, ослабление может указывать на нарушения зрения, сложные условия выполнения задач или наличие когнитивных расстройств, таких как депрессия или шизофрения.
В рамках данного исследования специалисты изучали, как изменяется восприятие иллюзий при визуальной оценке объектов и при выполнении моторных задач (например, проведении пальцем по изображению) в условиях качки. Аналогичные эксперименты ранее проводились в условиях космических полетов, где было установлено, что у космонавтов меняется точность изображения горизонтальных и вертикальных линий. Предполагается, что это связано с изменениями в работе вестибулярного аппарата, что влияет на точность движений руки при воспроизведении наклонных линий.
«В условиях качки мы получили схожие с микрогравитацией результаты: в обоих случаях наблюдался motor oblique effect — моторное отклонение линий от вертикали и горизонтали. Во время качки точность оценки длины линий снижалась, а движения становились более резкими и гиперметрическими. При этом ошибки в оценке длины линий встречались чаще, чем в оценке их наклона. Эти данные подтверждают теорию векторного кодирования цели движения, согласно которой направление и амплитуда движения кодируются отдельно и независимо друг от друга, а не через координаты конкретной точки», — объяснила доцент кафедры общей психологии СПбГУ Валерия Карпинская.
Как отмечают ученые, направления дальнейших исследований могут быть связаны с исследованиями эффективности использования сенсорных панелей и ручных средств, для снижения ошибок оператора при решении моторных задач.
Информация предоставлена пресс-службой СПбГУ
Источник фото: ru.123rf.com
Разместила: Наталья Сафронова