Юрий Гагарин - Психология и космос

В конечном счете болезнь Меньера связана с периодическим повышением давления жидкости в полукружных каналах вестибулярного аппарата, которое и приводит к появлению необычной, извращенной информации, поступающей в мозг от этого органа чувств. Это подтвердили эксперименты: больным, находившимся в сумеречном состоянии с переживаниями повышенного настроения, искусственно раздражали вестибулярный аппарат, и это вызывало резко подавленное эмоциональное состояние, ощущение катастрофы, гибели мира.

При невесомости в мозг тоже поступает резко измененная, и притом необычная, информация, поскольку на систему органов чувств, воспринимающих пространственные отношения, перестают действовать механические силы, обусловленные земной гравитацией. Возникают определенные сдвиги во взаимодействии между полукружными каналами и отолитовым аппаратом вестибулярного анализатора, и мозг получает искаженную информацию.

Существенно изменяется при невесомости и та информация, которую сообщают воспринимающие давление рецепторы кожи, подкожной клетчатки, кровеносных сосудов и т. д. Поскольку мышечные усилия, необходимые для сохранения вертикального положения тела на Земле, становятся в состоянии невесомости излишними, иным оказывается и поток нервных импульсов от мышечного аппарата. Необходимо заметить, что невесомость является весьма сильным и необычным раздражителем. Это подтверждает и биоэлектрическая активность головного мозга. У испытуемых, впервые участвующих в полетах с воспроизведением невесомости, наблюдается уменьшение амплитуды биопотенциалов головного мозга, сопровождающееся увеличением частотных характеристик, что указывает на преобладание процессов возбуждения в центральной нервной системе.

Таким образом, перечисленные обстоятельства обусловливают нарушение деятельности анализаторов в условиях невесомости. Это и вызывает у людей всевозможные иллюзии, дезориентацию в пространстве, нарушение «схемы тела».

Когда нервная система быстро справляется с подобной рассогласованностью и начинает «работать» в соответствии с изменившейся ситуацией, человек может переживать чувство приятной легкости, парения и не терять работоспособности. Это характерно для лиц с сильно уравновешенными нервными процессами. Даже испытывая неприятные эмоции, они сохраняют самообладание и контроль над своими действиями.

Титов, например, определил свое состояние в полете как близкое к укачиванию; его поташнивало, кружилась голова. Когда он резко поворачивал ее, появлялась иллюзия «плавания» предметов. Не только повороты головы, но и мелькание предметов («бег Земли») вызывали неприятные ощущения. И все-таки космонавт сохранял способность ориентироваться в пространстве, что объясняется достаточно высокими показателями его высшей нервной деятельности и сильной волей. У людей же со слабым типом нервной деятельности могут возникнуть ощущения, напоминающие комплекс «гибели мира».

Однако даже у летчиков с сильной нервной системой, для которых измененная и извращенная информация является привычной, в случае нервного истощения могут возникнуть нарушения в ориентации, сопровождающиеся эмоционально-невротическими срывами. Вот почему необходимо еще глубже изучать влияние невесомости на психо-физиологические механизмы, а также тщательно отбирать и тренировать космонавтов, которые должны быть готовы к длительной невесомости в дальних космических рейсах.

Ориентируя корабль, осуществляя различные маневры, проводя монтажные работы на орбите и т. д., космонавт имеет дело с рычагами, кнопками, тумблерами, монтажным инструментом. Все это требует точных, координированных движений. В земных условиях подобные движения не представляют собой трудности. А в космосе?

Вот какой опыт проводился при изучении воздействия кратковременной невесомости. Ставилась довольно простая задача — нужно было попасть острием карандаша в цель — обычную мишень для стрельбы из винтовки. В нормальных условиях мишень, расположенная на расстоянии вытянутой руки, поражалась легко. В невесомости же точность выполнения этой несложной операции резко снижалась. Правда, впоследствии, потренировавшись, человек становился более метким, и число попаданий возрастало.

В чем же причина этого нарушения координации движений? Как известно, на Земле, поднимая руку или ногу, с помощью мышечного усилия приходится преодолевать определенный вес и инерцию массы. При невесомости же вес «исчезает», и достаточно незначительного усилия, чтобы привести в движение конечности. Однако в соответствии с выработанными на Земле навыками нервные «центры» с самого начала посылают более сильные импульсы мышцам. В результате реальные движения перестают соответствовать задуманным и начинают превосходить их. В частности, рука, поражающая мишень, смещается вверх.

Координацию движений изучали также с помощью специального прибора — координографа. Опыты ставились на Земле — во время горизонтального полета и в условиях невесомости. Исследования показали, что в невесомости у большинства космонавтов скорость движений замедлялась. Попович, например, отметил в отчете: «При выполнении упражнения на координографе очень легко попадать в гнезда при условии, если движения делать плавно. При резких движениях получаются промахи, и тело меняет свое положение».

Чтобы успешно управлять кораблем и его системами, важно сохранить стойкие навыки воспроизведения определенных мышечных усилий. И здесь тоже выявились трудности. Так, в одной серии экспериментов у космонавтов был выработан стойкий навык воспроизведения заданного мышечного усилия в 750 граммов (с точностью плюс — минус 10). В отчетах они отмечали, что не почувствовали какой-либо разницы, преодолевая соответствующее сопротивление рычага дозиметра на Земле и в невесомости. Однако киносъемка объективно засвидетельствовала, что точность работы при «исчезновении» веса существенно нарушилась: космонавты превышали заданное усилие на 250–1125 граммов. Только у Быковского разница между усилиями составляла всего лишь около 50 граммов. В последующих полетах амплитуда ошибок постепенно снижалась, и, как правило, уже ко 2–5-му полету все вставало на свои места.

Специальные тренировки помогли довольно быстро привыкнуть к «исчезновению» веса. Уже во время самого первого запуска у космонавта, которому приходилось делать немало движений, никаких нарушений координации не замечалось, хотя он и испытывал некоторое неудобство из-за отсутствия привычного давления спинки и сиденья кресла на тело.

Труд космонавтов усложнялся от полета к полету. Они вели наблюдения за звездным небом, полярным сиянием, спутниками, поверхностью Земли, измеряли высоту стояния звезд над видимым горизонтом, проверяли устойчивость газового пузыря в жидкости и водного пузыря в газовой среде, вели киносъемку, осуществляли разнообразные медицинские исследования и другие эксперименты. При этом обычные рабочие операции (переключение тумблеров, работа на телеграфном ключе, ориентация корабля и пр.), по их словам, производились легко и достаточно координированно.

Но как обстоит дело с более тонкой двигательной координацией? Например, когда приходится иметь дело не с кнопками, а с карандашом?

Записи, сделанные космонавтами во время полетов, говорят о том, что привычная координация движений при письме нарушалась. Об этом можно судить по неровности линий и букв, по неравномерности движений пишущего. Эти изменения почерка связаны с недостаточной согласованностью движений предплечья, плеча и всей кисти с более мелкими движениями кисти и пальцев. Кроме того, изломы извилистых штрихов, угловатость овальных и других элементов указывают на снижение точности движений, выполняемых кистью и пальцами.

Наибольшие изменения в координации движений при письме наблюдались в самом начале полета. На последующих витках координация улучшалась и сложное сочетание движений восстанавливалось, хотя и никогда не достигало того уровня, который был характерен для земных условий.

Улучшение тонкой координации движений письма во время полета свидетельствует о приспособлении к необычным условиям. В почерке появлялись признаки, говорившие о том, что в координации возникают новые связи. Взаимодействие различных движений изменяется: строение букв упрощается, нажим карандаша на бумагу усиливается, знаки и буквы, которые писались в обычных условиях отрывисто, соединяются теперь тонкими, еле заметными штрихами. Длительное пребывание в невесомости сопровождается, следовательно, приспособлением двигательных навыков письма к новым условиям, и выражается это в основном в упрощении движений и возрастании силового компонента.

По мере освоения космоса люди будут сталкиваться не только с невесомостью, но и с необычной для них силой тяжести. Скажем, на Луне человек весом в 70 килограммов будет весить всего 11,6 килограмма, хотя мышечная сила его останется неизменной. Правда, космонавты будут одеты в скафандры, которые, вероятно, окажутся достаточно тяжелыми. Но если эту одежду не принимать в расчет, то на Луне люди смогут прыгать в 6 раз выше и дальше, чем на Земле. Соответственно и сила удара о лунную поверхность значительно уменьшится. Вот как представлял себе К. Э. Циолковский движения первых космонавтов на Луне: «Русский побежал, делая громадные прыжки — метра 3 в высоту и 12 в длину… Брошенные кверху камни поднимались в шесть раз выше, чем на Земле, и прилетали обратно очень не скоро, так что скучно было ждать». И далее: «Я чувствую, что стою особенно легко, словно погруженный по шею в воду: ноги едва касаются пола… Не могу противиться искушению — прыгаю… Мне показалось, что я довольно медленно поднялся и столь же медленно опустился». В связи со всем этим возникает вопрос, смогут ли на самом деле космонавты с первых шагов так хорошо координировать свои движения на «лунных тропинках», как представлял себе К. Э. Циолковский?