Vannak azonban fontos űrélettani kérdések, ahol a szemen olyan műszeres méréseket végeznek, amelyben a látásnak nem elsődleges a szerepe:
A reflexes szemmozgások élettani szerepe
A különböző élethelyzetekben más és más a szemmozgások vezérlése. Általános szabály, hogy a térlátás alapfeltétele a két szem harmónikus együttmozgása.
1, látás-célú szemmozgásvezérlő programok/mechanizmusok :
A pihenő, szemlélődő ember "nézelődik", látszólag véletlenszerűen -valójában a biztonságát őrző módon - "tekintget a világba".
Ha valami felkelti az érdeklődését, arra "rászegezi tekintetét", és ha mozgó tárgyról van szó, azt szemével követi ("szemmel tartja").
A látótér szélén felbukkanó figyelemkeltő tárgy vagy hangjelenség
akaratunktól függetlenül – reflexesen (velünkszületett idegrendszeri kapcsolatok révén) arra késztet, hogy szemünket egy csapással "rávessük" az ismeretlen, esetleg veszélyes, de mindenképpen érdekes/azonosítandó célra.
Az idézőjelek arra utalnak, hogy a hétköznapi nyelv közismert fordulatai hiteles élettani megfigyeléseken alapulnak.
2, testtartással és mozgásérzékeléssel kapcsolatos reflexes szemmozgások:
a, Az optokinetikus nisztagmus:
Figyeljük meg a robogó vonat ablakából a tájat kíváncsisággal követő ember szemét! A figyelmét felkeltő pont gyorsan elmarad, a két szem összehangoltan elfordul a kifutó kép után. Amikor már nem tudja követni a régit, a szem gyors átcsapásával új célt keres, és szemek ismét lassan kúsznak át a másik sarokba. Ha ezt a mozgást időfüggvényen ábrázoljuk, fűrészfogszerű mintát kapunk, amit a görög szótövek után optokinetikus nisztagmusnak nevezünk. Ez nemcsak a kíváncsiskodást szolgálja, hanem segítségével folyamatosan információt kapunk a mozgásunkról is.
Egy vasúti fülke süppedős ülésén a vonat sima, nesztelen elindulását egyéb érzékeinknél jobban jelzi a az ablakkeretben elmozduló külső kép.
A fentiek mögött rejlő idegi szabályozásokat pontosan vizsgálják egészséges embereken élettani kísérletekben, és betegeken a klinikák otoneurológiai osztályain.
Hogyan kapcsolódnak az élettani és klinikai kutatások az űrélettani programokhoz?
A Mars-utazások előkészítésére az Európai Űrkutatási Ügynökség (ESA) olyan kísérletsorozatot végez, ahol modellezi a több éves expedíció alatt veszéllyel is fenyegető élettani változásokat és keresi ennek ellenszereit.
Az űrhajóban a minimális mozgástér és a mikrogavitációs környezet hosszútávon leépülést okoz a mozgató rendszerben és a vérkeringésben, emellett új orientációs és mozgáskoordinációs alkalmazkodást vált ki.
Az ESA felhívására munkacsoportunk három javaslatot nyújtott be 2005-ben a Bedrest programhoz (ezeket egyenlőre nem fogadták be):
- A tartós ágynyugalom érző-mozgató környezetének kiegészítése nagyméretű függesztett mozaik-képernyőn megjelenített látszólagos panorámával.
(A hetek-hónapok alatt kialakuló új szenzomotoros szabályozás egységesebb, hatékonyabb lesz, ha a látott/hallott környezetet is beforgatjuk a fejjel lefelé kissé megdöntött fekvő testhelyzetnek megfelelően.)
- Az általános érző-mozgató alkalmazkodási folyamat követése a látótér-elmozdulással kiváltható szemmozgásválaszok (optokinetikus nisztagmus) értékelésével. (Ez a relatíve mozdulatlan testhelyzetben is lehetővé teszi a mozgatórendszeri szabályozás vizsgálatát).
- Az általános érző-mozgató alkalmazkodási folyamat részeként megváltozik az agy keringésszabályozása. Ezt jól lehet követni a szem recehártya-ereinek számítógépes rekonstrukciójával, mivel ez az agyi keringés függeléke. Ld. LINK – Az agyi vérkeringés monitora – a retina (látóideghártya) keringése.
b, Az egyúlyszervi eredetű (vesztibuláris) nisztagmus:
A fenti élettani helyzetnek bizonyos értelemben a fordítottja érvényes, amikor egy forgószéken ülő személyt erőteljesen megpörgetnek. Ha pár másodperc után a forgást lefékezik, még kb. fél percig megfigyelhető a szemek összerendezett ritmikus kúszása és visszacsapása, ami az optokinetikus nisztagmushoz hasonló fűrészfog-diagram szerint zajlik.
Ha a szemmozgást műszerekkel regisztráljuk (ld. elektronisztagmográfia), kiderül, hogy már a forgatás kezdetén beindul a szemek kitérése, aminek iránya és üteme lehetővé teszi, hogy kövessük az elforduló látóteret, mintegy kapaszkodjunk a környezetünkbe ld. orientációs érzék – ROS –
A szenzomotoros adaptáció idegi alapfolyamatai.
Elsőre igen meglepőnek tűnhet, hogy ha sötétben végezzük el ezt a kísérletet, a szemmozgások ugyanezt a mintát követik, tehát ezt nem a látótér követése hozza létre. Forgatáskor ugyanis az egyensúlyszerv (vízszintes) félkörös járataiban a szöggyorsulás hatására keletkező ingerület bejut az agytörzsbe, és automatikusan vezérli az elforduló látóteret követő lassú szemmozgásokat. A szemek a pályájuk végén itt is nagy sebességgel visszacsapnak, és újra kúszni kezdenek a forgatással ellentétes irányba. A jelenség neve: vesztibuláris nisztagmus. Itt az elforduló látóteret megragadó szabályozás tehát az egyensúlyszervből indul ki, szemben az optokinetikus nisztagmussal. Az agytörzsben erre szolgáló idegi kapcsolatokat a Vesztibulo- Okulomotor Reflex (VOR) az alábbi ábrán mutatja be.
Ennek tisztázásában két magyar kutató: Hőgyes Endre (1847-1906), és Szentágothai János (1912-1994) alapvető szerepet játszott. A szenzomotoros adaptáció idegi alapfolyamatai.
A szenzomotoros adaptáció egyik szép példája, ahogyan a kisagy az első életévben beszabályozza ennek a reflexnek a hatékonyságát (gain=1). Ha például új szemüveget kezdünk viselni, kezdetben bizonytalannak érezzük a mozgásunkat, a kisagyi adaptív mozgásszabályozásnak újra be kell állítania a VOR pontosságát.
Dr. Simon László
Szenzomotoros Adaptáció Laboratórium
