Los astronautas pueden marearse cuando caen en picado de regreso a la Tierra; los cascos de realidad virtual pueden ayudarlos a mantenerse alerta

Cuando aprende sobre los efectos de los vuelos espaciales en la salud humana, generalmente escucha sobre los peligros de la radiación, la pérdida de densidad ósea y los cambios en la visión. Si bien estos riesgos a largo plazo son importantes, una preocupación que se analiza con menos frecuencia es el mareo.

Cuando era niño, uno de nosotros (Taylor) era muy propenso a marearse, ya fuera en el asiento trasero del coche, sentado en el tren o en el autobús. En ese momento, lo consideró un cruel giro del destino, pero como adulta y científica, Taylor puede decir con certeza que fue enteramente culpa suya.

Verás, como la mayoría de los niños que hacen largos viajes en coche, Taylor se aburría. Entonces, para lidiar con este aburrimiento, leía un libro o jugaba en su Gameboy. Ella miraba fijamente cualquier forma de entretenimiento que tuviera en el regazo ese día hasta que la familiar sensación de náuseas la invadía.

A veces, mirar por la ventana lateral ayudaría, pero la mayoría de las veces, el padre de Taylor tendría que detenerse en la siguiente gasolinera para tomar un descanso rápido, o todos sufrirían las consecuencias.

Ahora comprende lo que estaba pasando en un nivel más fundamental. De niños se les enseñan los cinco sentidos: vista, oído, olfato, gusto y tacto. Sin embargo, existe un sexto sentido oculto que ayuda al cuerpo a comprender cómo se mueve: el sistema vestibular. El cerebro toma información de todos estos sentidos y la compara con lo que podría esperar al moverse, basándose en experiencias pasadas.

Idealmente, cualquier discrepancia entre tus sentidos vestibulares y las expectativas de tu cerebro sería pequeña. Pero cuando hay conflictos grandes y sostenidos, uno se enferma.

Mientras leía en el auto, Taylor se quedó mirando las palabras fijas en la página mientras su sistema vestibular le decía a su cerebro que viajara por el camino. Estas discrepancias confundieron su cerebro porque normalmente, cuando Taylor sentía movimiento, debería ver el mundo a su alrededor cambiar de la misma manera; de ahí su mareo. Si hubiera mirado por la ventana y hubiera visto pasar el mundo, habría estado bien. Aún mejor, si estuviera en el asiento delantero, podría ver el camino por delante y predecir cómo se movería en el futuro.

Mirar por la ventana delantera mientras conduce puede ayudar a aliviar el mareo al alinear sus sentidos con la forma en que su cerebro espera que se mueva. EieEm Mobile GmbH/iStock vía Getty Images

El conflicto sensorial entre lo que experimentas y lo que tu cerebro espera no sólo causa náuseas. También es el principal sospechoso detrás del cibermareo por el uso de cascos de realidad virtual, el mareo en los barcos y el mareo causado por los vuelos espaciales. Nuestro equipo de ingenieros aeroespaciales está particularmente interesado en esto último.

Mareo por movimiento durante los vuelos espaciales

Hasta la fecha, todos los astronautas han crecido en la Tierra. Así que sus cerebros esperan que cualquier señal de movimiento implique la presencia de la gravedad de la Tierra. Pero una vez que alcanzan la órbita en el espacio, ese ya no es el caso.

Cuando orbita la Tierra en microgravedad, el sistema vestibular no recibe ninguna entrada gravitacional. El conflicto entre las expectativas del cerebro sobre la gravedad de la Tierra y la realidad de la ausencia de gravedad provoca el mareo por movimiento espacial.

La Estación Espacial Internacional está dotada de equipamiento médico para mantener sanos a sus habitantes en caso de que alguien se enferme durante su estancia. El mareo por movimiento espacial es una enfermedad común que se experimenta en órbita. Centro espacial Johnson

Afortunadamente, las expectativas del cerebro pueden cambiar con el tiempo, después de una exposición suficiente a un nuevo entorno. A menudo denominado en la comunidad náutica como “adquirir piernas en el mar”, los astronautas también eventualmente superan el mareo espacial mientras están en el espacio. Sin embargo, superarlo introduce otro problema a la hora de regresar.

Si los cerebros de los astronautas esperan microgravedad, ¿qué pasará cuando regresen a la Tierra? Como era de esperar, el proceso comienza de nuevo y los astronautas ahora son propensos a sufrir mareos en la Tierra. Para empeorar las cosas, desde la retirada del transbordador espacial, los vehículos de la tripulación aterrizan a menudo en el agua, lo que significa que los astronautas tienen que lidiar con las olas hasta que se recupera su cápsula. El mareo puede potencialmente empeorar el mareo por movimiento en tierra.

Las cápsulas de la tripulación caen al océano, lo que puede empeorar el mareo. Centro espacial Anthony W. Gris/Kennedy

Estas condiciones no son raras. Más de la mitad de todos los astronautas experimentan algunos síntomas de mareo por movimiento espacial cuando llegan por primera vez al espacio, y el mareo por movimiento de adaptación al suelo ocurre con una tasa de incidencia similar cuando regresan.

Peligros para los astronautas

Si alguna vez ha experimentado mareos, sabe lo difícil que es hacer algo más que cerrar los ojos y respirar profundamente para expulsar la horrible necesidad de vomitar. Como pasajero en un automóvil, eso puede estar bien, porque no se espera que usted entre en acción de inmediato. Pero mientras están aislados en el agua en la cápsula de regreso, los astronautas deben mantenerse concentrados y con la mente despejada. En caso de emergencia, tendrán que reaccionar rápidamente.

Si los astronautas tienen que salir de la cápsula antes de ser recogidos por un equipo de recuperación, cualquier mareo que sufran podría retrasar su tiempo de respuesta y dificultar los intentos de evacuación.

Posibles soluciones

Actualmente, la mayoría de los astronautas dependen de medicamentos que interfieren con la capacidad del cerebro para utilizar hormonas para provocar mareos. Sin embargo, como ocurre con muchos productos comerciales, estos medicamentos pueden provocar efectos secundarios como somnolencia y pueden perder eficacia con el tiempo.

Nuestro equipo de investigación completó dos experimentos para investigar cómo podríamos manipular la información visual para aliviar el mareo por movimiento en los astronautas, sin depender de productos farmacéuticos.

Nuestros participantes estuvieron expuestos a movimientos que se suponía simulaban transiciones entre ambientes gravitacionales y luego el movimiento de las olas del océano. Durante la clase sobre movimiento ondulatorio, investigamos si una “ventana virtual” podría reducir la incidencia de mareos.

Cuando están en la cápsula en el océano, los astronautas están atados a sus asientos y probablemente no pueden ver a través de las pequeñas ventanas integradas en la cápsula. En lugar de una ventana, utilizamos un casco de realidad virtual para crear una ventana virtual de vista completa.

En nuestro grupo de control, los sujetos no recibieron señales visuales del movimiento, similar a la desacertada lectura de Taylor en el asiento trasero. Mientras tanto, un grupo de contramedidas tuvo que ver una escena visual que se moviera naturalmente con su movimiento, como si mirara por la ventana lateral de un automóvil el mundo que los rodeaba. Otro grupo de contramedidas vio una escena que se movía apropiadamente y recibió una superposición que representaba el movimiento futuro, como mirar por la ventana delantera y mirar el camino por delante.

El dispositivo se mueve con un movimiento ondulatorio.

Como era de esperar, el grupo que no mostraba signos de movimiento era el más enfermo. Dos tercios de los sujetos tuvieron que detenerse antes de completar la ondulación de una hora debido a náuseas excesivas. Sólo alrededor de una quinta parte del grupo que tenía una ventana lateral debería haberse detenido antes. Sólo una décima parte del grupo de la ventana frontal que recibió señales visuales presentes y futuras abandonó.

Estos resultados significan que al rastrear el movimiento de la cápsula y proyectarlo en los auriculares para los astronautas que se encuentran dentro, nuestro equipo podría reducir el debilitante mareo por movimiento a aproximadamente la mitad. Si pudiéramos descubrir cómo predecir cómo se movería la cápsula, podríamos brindarles esa experiencia de ventana frontal y mejorar aún más el aterrizaje. En caso de emergencia, siempre podían quitarse los auriculares.

Este trabajo es prometedor para las intervenciones contra el mareo que no dependen de los productos farmacéuticos, que actualmente se utilizan para combatir estos efectos. Nuestras soluciones no tienen las mismas preocupaciones sobre la vida útil, la estabilidad o los efectos secundarios. Además de los beneficios para los astronautas, estos enfoques pueden ayudar a quienes son propensos a sufrir mareos aquí en la Tierra, especialmente en escenarios donde no es factible mirar la carretera por la ventana frontal, como aviones, trenes, autobuses o tránsito rápido.