GRAVITO (Spatial Attention and Motor Awareness in Altered Gravitational Environments ) è un progetto R&D che è coordinato dall’Università di Torino e i suoi altri partner includono l’Università Cattolica di Lovanio (Belgio), l’Università Medica della South Carolina (USA) e Vastalla, che ricopre la funzione di direzione tecnica dell’esperimento.
OBIETTIVO SCIENTIFICO DEL PROGETTO GRAVITO
L’efficienza delle performance motorie e visuospaziali umane in microgravità è cruciale per il successo delle future missioni interplanetarie e per la permanenza a lungo termine nello Spazio. Per assicurare la massima performance durante le missioni umane nello Spazio, gli effetti della microgravità sulle funzioni cognitive motorie e spaziali devono essere chiariti.
L’attenzione sullo spazio migliora l’abilità di selezionare oggetti rilevanti e di anticipare eventi attesi. L’abilità di orientare l’attenzione verso stimoli vantaggiosi o pericolosi richiede l’interazione tra l’attenzione spaziale diretta ad un obiettivo (volontaria) e quella guidata da stimoli (automatica) (Posner et al., 1980; Ricci et al., 2012; Chica et al., 2014). Un’altra cruciale funzione cognitiva, che condivide parzialmente le sue basi neuro-funzionali con la cognizione spaziale, è la motion awareness ovvero il monitoraggio cosciente del comportamento motorio. Sulla Terra, soggetti umani sani sono solitamente consci dei loro movimenti. Tuttavia, sotto determinate circostanze, essi possono non essere consci dei segnali generati dalla loro stessa programmazione motoria, perfino quando essi agiscono internzionalmente (Berti et al., 2005). Per esempio, quando soggetti volontari in salute vengono istruiti di tracciare delle linee diritte per raggiungere un obiettivo, essi non sono consci di deviazioni sperimentalmente indotte durante l’esperimento, il tutto entro certi gradi di perturbazione della traiettoria (Fourneret & Jeannerod, 1998). A nostra conoscenza, non ci sono studi precedenti che investigano direttamente gli specifici effetti della micorgravità su componenti volontarie ed automatiche dell’attenzione spaziale e sulla consapevolezza del controllo motorio.
Durante i voli parabolici si indaga come la microgravità abbia effetti sulle differenti componenti dell’attenzione visuospaziale e sulla consapevolezza motoria usando consolidati paradigmi sperimentali mai impiegati prima, però, nella ricerca Spaziale. Nella ricerca si ipotizza che la microgravità impatti sia l’attenzione spaziale volontaria che quella automatica, così come la consapevolezza motoria. Nello specifico, dato il peso maggiore dei segnali visivi su quelli vestibolari e propriocettivi ci si aspetta che la microgravità aumenti in maniera anormale l’orientamento spaziale automatico mentre, al contempo, indebolisca l’attenzione volontaria, In aggiunta, ci apsettiamo che la microgravità diminuisca la consapevolezza delle azioni motorie. I dati preliminari sono in linea con le nostre predizioni.
DESCRIZIONE TECNICA DELL’ESPERIMENTO
Ai soggetti sperimentali umani saranno sommistrati dei test computerizzati usando, in un esperimento, una versione modificata del compito di Posner (1980), lo SPatial Orienting of Attention task (SPOA) mentre nell’altro una versione modificata del compito Fourneret & Jeannerod (1998), il Conscious Monitoring of Motor Performance (CMMP). In entrambi i compiti le risposte ed i tempi di reazione dei partecipanti, incluso, ove previsto, le traiettorie motorie, sono registrati.
Durante entrambi i compiti i partecipanti saranno dotati di un braccialetto apposito che registra i cambiamenti dell’attività elettrodermica per controllare cambiamenti nello stress psicologico e/o nell’arousal.
APPLICAZIONI DELLA RICERCA
Considerando la complessità e l’alto costo delle missioni spaziali, i voli parabolici costituiscono un modello ottimale ed efficiente per misurare gli effetti del volo spaziale sul cercello e conseguentemente sui processi cognitivi. I risultati di questa ricerca contribuiranno a migliorare la nostra conoscenza scientifica in merito all’influenza della microgravità sulle funzioni neurocognitive che soggiacciono all’attenzione visuospaziale ed alla consapevolezza motoria. Queste funzioni cognitive sono molto rilevanti per il successo delle missioni di lunga durata nello Spazio come, per esempio, in una stazione spaziale nello Spazio profondo, sulla Luna oppure in viaggio verso Marte. Una migliore conoscenza di come queste funzioni cognitive operano in microgravità è fondamentale per capire come progettare le future tecnologie in particolare per quanto attiene le interfacce uomo-macchina. Infine, i risultati di questo progetto possono avere implicazioni nella progettazione di interventi efficaci in individui con disturbi vestibolari (Clément and Ngo-Anh, 2013) oppure individui che dopo un infarto soffrono di disordini dell’attenzione spaziale (Ricci et al., 2016) e/o nella consapevolezza motoria (Berti et al., 2005).
PUBBLICAZIONI
Abbiamo pubblicato un articolo in modalità Open Access su npj Microgravity nel Luglio 2021. Il suo titolo è “Zero gravity induced by parabolic flight enhances automatic capture and weakens voluntary maintenance of visuospatial attention“.
