บทความ
โดย คาลลิสโต
เมาอวกาศ
ยินดีต้อนรับทุกท่านสู่การเดินทางท่องอวกาศไปกับทางช้างเผือกทัวร์ค่ะ เรากำลังจะออกเดินทางจากเฟรนช์กีอานา เกาะใจกลางมหาสมุทรแปซิฟิกกันภายในไม่กี่อึดใจข้างหน้านี้แล้ว สถานีปลายทางของเราอยู่ที่สถานีฐานดวงจันทร์ค่ะ หากผู้โดยสารท่านใดมีอาการเมารถหรือเมาเครื่องบินเป็นประจำ ขอความกรุณากดปุ่มเรียกพนักงานหลังจบเสียงนี้... เพื่อให้ทุกท่านพร้อมสำหรับการเดินทางท่องอวกาศ เรามาเริ่มนับถอยหลังกัน ณ บัดนี้ สิบ...เก้า...แปด...
ไม่แน่นะว่า ในอนาคตข้างหน้า ถ้าโครงการทัวร์อวกาศเกิดขึ้นได้จริงๆ เราอาจจะได้ยินคำประกาศแบบนี้ก็เป็นได้ นักเดินทางท่องอวกาศจะต้องเตรียมร่างกายให้พร้อม เพราะสิ่งที่จะเกิดขึ้นอย่างแน่นอนก็คือ อาการ เมาอวกาศ (Space Adaptation Syndrome หรือ space sickness)
อาการเมาอวกาศ เป็นอาการที่นักบินอวกาศประมาณครึ่งหนึ่งประสบเมื่ออยู่ในอวกาศ คล้ายๆ กับอาการเมาเหตุเคลื่อนไหว (motion sickness) อาการนี้จะแตกต่างกันไปในแต่ละคน ตั้งแต่มีอาการคลื่นไส้เล็กน้อย งุนงงสับสน จนถึงอาเจียน และความไม่สบายอย่างมาก ปวดศีรษะ และคลื่นไส้ ซึ่งนำไปสู่การขาดน้ำและขาดสารอาหาร โดยประมาณครึ่งหนึ่งจะมีอาการ อย่างอ่อน มีเพียง 10 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่มีอาการรุนแรง โดยทั่วไปแล้วอาการจะคงอยู่ 2-4 วัน ความจริงยาแก้เมาปัจจุบันก็สามารถแก้อาการเมาอวกาศได้ แต่ไม่ค่อยใช้ เนื่องจากมีแนวคิดว่าควรให้นักบินอวกาศได้ปรับตัวมากกว่าจะใช้ยาที่ทำให้เกิดอาการง่วงนอน แต่ก็มีการใช้ยาแก้เมาแบบแผ่นแปะ ในช่วงที่ยานบินขึ้นและตอนลงจอด
อาการเมาอวกาศนั้นนอกจากเกิดในสภาวะไร้น้ำหนักแล้ว ยังอาจเกิดเมื่ออยู่ในภาวะแรงดึงดูดสูงได้ด้วย จากการทดสอบในเครื่องปั่นมนุษย์ (human centrifuge) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ทดสอบและฝึกฝนนักบินเครื่องบินขับไล่ โดยตัวนักบินจะเข้าไปอยู่ในเครื่องปั่นนานกว่าหนึ่งชั่วโมง แรงหมุนที่ต่อเนื่องทำให้เกิดแรงโน้มถ่วงมากกว่าบนโลกสามเท่า หลังจากออกจากเครื่องปั่นแล้ว อาสาสมัครประมาณครึ่งหนึ่งรายงานว่ามีอาการเหมือนเมาอวกาศ นั่นหมายความว่า อาการเมาอวกาศไม่จำเป็นต้องเกิดในสภาวะไร้น้ำหนักเท่านั้น แต่เกิดจากการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแรงโน้มถ่วงที่แตกต่างด้วย
อวัยวะที่มีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงกับอาการเมาอวกาศก็คือ ระบบเวสติบูลาร์ (vestibular system) ที่โพรงในหูชั้นใน เป็นอวัยวะที่บอกว่าศีรษะเคลื่อนที่ไปทางไหน เมื่อคนเรารับรู้โลกรอบตัว เราจะต้องนำข้อมูลที่ได้จากประสาทสัมผัสทั้งหมดมาประมวลผล แต่อาการเมาอวกาศเกิดขึ้นเมื่อระบบเวสติบูลาร์ให้ข้อมูลที่ขัดแย้งกับประสาทการมองเห็น เรียกว่า การรับความรู้สึกขัดแย้ง (sensory conflict) ซึ่งจะทำให้เราเกิดอาการเมารถ หรือเมาอวกาศ ซึ่งเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงได้ยาก
ระบบเวสติบูลาร์มีตัวรับรู้อยู่สองชนิดที่คอยตรวจจับการเคลื่อนไหวแบบหมุนและแบบเชิงเส้น โดยช่องรูปครึ่งวงกลมสามอัน (semicircular canal) เป็นตัวรับรู้ว่าศีรษะเราหันไปทางไหน ในขณะที่อวัยวะที่มีรูปร่างเหมือนถุงที่เรียกว่า โอโทลิทส์ (otoliths) รับรู้การเคลื่อนไหวเชิงเส้น ทั้งช่องครึ่งวงกลมและโอโทลิทส์มีของเหลวอยู่ภายใน เมื่อศีรษะเคลื่อนไหว ของเหลวนี้ก็จะเคลื่อนที่ตาม ทำให้ขนเล็กๆ (cilia) ที่ติดอยู่กับเซลล์อยู่บริเวณนั้นบิดตัว เป็นการกระตุ้นเซลล์ และสื่อสารการเคลื่อนไหวไปยังสมองของเรา
ในคนที่เมารถนั้น ระบบเวสติบูลาร์ของเขาตรวจจับได้ว่ามีการเคลื่อนไหว แต่ขณะเดียวกันดวงตาจับจ้องอยู่แต่ภายในรถ จึงเห็นเป็นภาพหยุดนิ่ง สมองจึงได้รับข้อมูลที่ขัดแย้งกัน ส่วนคนขับรถจะไม่มีอาการเมารถ เนื่องจากคนขับจะจ้องออกไปข้างนอก ซึ่งจะเห็นการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา สมองจึงได้รับความรู้สึกที่ไม่ขัดแย้ง
ในอวกาศ นักบินอวกาศจะมีประสบการณ์การรับความรู้สึกขัดแย้ง เรียกว่า ภาพลวงตาผกผัน (inversion illusion) โดยนักบินอวกาศจะรู้สึกว่าเขาตั้งตัวตรงอยู่ แต่จะมองเห็นนักบินอวกาศคนอื่นหันศีรษะไปอีกทาง สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดอาการเมาอวกาศ ซึ่งปัจจุบันนี้ปัญหาได้เบาบางลงโดยองค์การนาซาทำเครื่องหมายบนล่างไว้ภายในตัวยาน เพื่อให้นักบินอวกาศใช้ยึดเป็นหลัก ซึ่งในสมัยก่อนไม่มี นักบินอวกาศสมัยก่อนจึงมีอาการเมาอวกาศค่อนข้างรุนแรงกว่าปัจจุบัน
บนโลกนั้น แรงโน้มถ่วงของโลกส่งแรงกระทำสม่ำเสมอมาที่ตัวรับที่อยู่ในโอโทลิทส์ ซึ่งทำให้เรารู้สึกได้เวลาที่เราก้มหรือนอนราบลง เราก็จะรู้ได้ว่าศีรษะของเรามีการเปลี่ยนตำแหน่ง แต่ในอวกาศ นักบินอวกาศจะไม่รู้ทิศและมีอาการคลื่นไส้จากสิ่งที่มองเห็นแต่ขัดแย้ง ซึ่งคนบนโลกบางคนก็จะเกิดอาการเช่นนี้หลังจากดื่มเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ แต่ก็ด้วยเหตุผลที่ต่างออกไปเล็กน้อย กล่าวคือ แอลกอฮอล์ทำให้ระบบเวสติบูลาร์ถูกกระตุ้นโดยไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งที่มองเห็น แอลกอฮอล์ลดความเข้มข้นของเลือด ทำให้เนื้อเยื่อคิวพอลา (cupola) ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อเล็กๆ ในช่องเวสติบูลาร์ลอยขึ้นมาและกระตุ้นตัวรับความรู้สึก ซึ่งทำให้ระบบเวสติบูลาร์ของเรารับรู้ว่ามีการเคลื่อนไหว ในขณะที่ประสาทตาไม่เห็นการเคลื่อน ทำให้เรามีอาการเวียนศีรษะที่เกิดจากการดื่มมากไป แต่อาการนี้ก็จะหายไปถ้าได้นอนพัก แต่สำหรับนักบินอวกาศแล้ว อาการเหล่านี้จากยังคงอยู่ แต่ก็นับว่าโชคดีที่สมองเราสามารถปรับตัวได้อย่างรวดเร็ว สมองเรียนรู้ที่จะเชื่อสิ่งที่ตาเห็น และจัดการปรับสัญญาณจากระบบเวสติบูลาร์เสียใหม่ เพื่อปรับสิ่งที่ไม่ลงรอยกันให้เป็นปกติ โดยมากแล้วอาการเมาอวกาศจะดีขึ้นหลังจากผ่านไปสามวัน แต่นักบินอวกาศบางคนก็อาจจะกลับไปเมาอวกาศอีกเมื่อใดก็ได้
จริงๆ แล้ว อาการเมาอวกาศเป็นสิ่งที่คาดเดาได้ยากว่ามันจะเกิดเมื่อใดกับใคร นักบินอวกาศบางคนเมื่อทดสอบบนโลกพบว่ามีภูมิต้านทานต่อการเมาการเคลื่อนที่สูงเป็นพิเศษ แต่เมื่ออยู่ในอวกาศเขาอาจจะเป็นคนที่เมาอวกาศมากที่สุดก็เป็นได้ เหมือนกับที่นักยิมนาสติกที่แสดงท่าโลดโผนเก่งๆ บางคน ยังมีอาการเมารถได้เลย
การค้นหาว่าจะป้องกันอาการเมาอวกาศ และจะบำบัดกันอย่างไรเมื่อมันเกิดขึ้น ถือเป็นภารกิจที่องค์การนาซาให้ความสำคัญ เนื่องจากความคิดจะส่งมนุษย์ไปในอวกาศ ด้วยเหตุผลนี้ นาซาจึงให้ความช่วยเหลือในการก่อตั้งสถาบันวิจัยชีวเวชอวกาศแห่งชาติ (National Space Biomedical Research Institute, NSBRI) สถาบันนี้ก่อนตั้งเมื่อ พ.ศ. 2540 ที่นี่เป็นแหล่งรวมนักวิจัยที่ศึกษาว่ามนุษย์จะปรับตัวต่อสภาพไร้น้ำหนักอย่างไร และพัฒนาอุปกรณ์ที่ต่อต้านการเมาอวกาศ หัวข้อหลักที่ NSBRI สนใจก็คือ สภาพทางจิตใจของการบินในอวกาศเป็นระยะเวลานานๆ การเปลี่ยนแปลงของกระดูกและกล้ามเนื้อในสภาพไร้น้ำหนัก และการปรับตัวของระบบเวสติบูลาร์
นักบินอวกาศจะท่องอวกาศด้วยความรู้สึกดีขึ้นถ้าสามารถใช้ประสาทสัมผัสอื่นๆ ได้มากกว่าสัมผัสที่สับสนจากระบบเวสติบูลาร์ นักวิจัยสร้างโปรแกรมฝึกฝนโดยให้นักบินอวกาศติดอุปกรณ์สรีรประสาทวิทยาที่จำเป็นสำหรับการเดินทางท่องอวกาศ การฝึกฝนดังกล่าวได้รับการพิสูจน์แล้วว่าได้ผลในนักบิน ซึ่งมีอาการป่วยจากกลลวงของระบบเวสติบูลาร์เมื่อนักบินบินเป็น วงกลมที่ความเร็วคงที่ ระบบเวสติบูลาร์จะไวต่อความเร่ง ดังนั้นที่ความเร็วคงที่นักบินจะไม่รู้สึกว่ามีการเคลื่อนที่ ทั้งนี้เนื่องจากสมองปรับตัวได้อย่างรวดเร็วต่อสัญญาณ เมื่อของเหลวในหูเริ่มเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วเดียวกับเครื่องบิน และไม่กระตุ้นตัวรับความรู้สึกอีกต่อไป เมื่อนักบินอวกาศเริ่มรู้สึกถึงการหมุน เขาจะรู้สึกว่าจริงๆ แล้วเขาหันไปในทิศทางตรงข้าม เขาอาจพยายามที่จะชดเชยความรู้สึกนี้ ซึ่งทำให้ยิ่งแย่เข้าไปใหญ่ นักบินจะต้องฝึกกับเครื่องฝึกบินจำลองเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดเรื่องเช่นนี้ ซึ่งหากนักบินอวกาศได้ฝึกแบบเดียวกัน ก็จะบรรเทาอาการเมาอวกาศได้
นอกจากฝึกกับเครื่องฝึกบินแล้ว นักบินอวกาศจะต้องออกกำลังกายเป็นพิเศษ เช่น วิ่งข้ามสิ่งกีดขวางในขณะที่สวมแว่นตาที่ทำให้การมองเห็นบิดเบี้ยว เป้าหมายก็เพื่อให้ระบบเวสติบูลาร์ปรับตัวกับสภาพแวดล้อมในอวกาศ นอกจากนี้ยังมีการทดสอบสมมติฐานเกี่ยวกับความไม่สมดุลของโอโทลิทส์ ซึ่งคาดว่าจะมีผลต่ออาการเมาอวกาศ แต่ก็ได้ข้อสรุปว่า คนจะเมาอวกาศหรือไม่นั้น ความไม่สมดุลไม่ใช่คำตอบเพียงอย่างเดียว แต่อาจมีปัจจัยร่วมหลายประการระหว่างโอโทลิทส์กับท่อครึ่งวงกลม
ตอนนี้เราเข้าใจมากขึ้นแล้วว่า สมองรวมสัญญาณจากระบบเวสติบูลาร์และข้อมูลจากประสาทสัมผัสอื่นๆ อย่างไร สมอง ของเราสามารถแยกแยะระหว่างการเคลื่อนที่ของศีรษะแบบ ทางตรงและทางอ้อม แบบทางตรงเป็นสิ่งที่เราทำเอง เช่น การ ผงกศีรษะ ส่วนแบบทางอ้อมเป็นผลมาจากการกระทำของคนอื่นหรือสิ่งอื่น เช่น การเป็นผู้โดยสารในรถที่กำลังเคลื่อนที่ สมองรับรู้การเคลื่อนที่ทั้งสองแบบนี้โดยเซลล์ประสาทที่รับข้อมูลโดยตรงจากระบบเวสติบูลาร์ การค้นพบนี้สร้างความประหลาดใจ เนื่องจากทั้งการเคลื่อนที่แบบตรงและแบบอ้อมนั้น สิ่งกระตุ้นที่แท้จริงอาจเป็นสิ่งกระตุ้นเดียวกัน แต่แตกต่างกันที่ระดับ ยกตัวอย่างเช่น การเคลื่อนที่แบบทางตรงนั้นมีเจตนามาก่อน ดังนั้นสมองจึงสามารถบูรณาการข้อมูลจากระบบเวสติบูลาร์และระบบอื่นๆ เข้าด้วยกันอย่างดีเพื่อสร้างการตอบสนองที่จำเพาะ
องค์การนาซามีแผนที่จะส่งนักบินอวกาศไปยังดาวอังคาร ซึ่งตลอดเวลาที่ผ่านมา นักบินอวกาศจะเมาเมื่อต้องออกท่องอวกาศ ทำให้ความสามารถในการทำงานลดลง ซึ่งการวิจัยเรื่องระบบเวสติบูลาร์และเรื่องอื่นๆ ที่ยังคงทำอยู่อย่างต่อเนื่อง จะทำให้นักบินอวกาศรุ่นต่อไปได้รับอานิสงส์และสบายขึ้นกับการเดินทางท่องอากาศ
พบกับเรื่องนี้ได้ที่ : http://update.se-ed.com/250/space-sickness-250.shtml
