Los astronautas que lleguen a Marte no podrán ir. La realidad virtual puede salvarlos

Los viajes espaciales de larga duración confunden el cuerpo, dejando a los astronautas incapaces de caminar. Un neurólogo de la NASA usa la realidad virtual para ayudar a los astronautas a sobrellevar la situación cuando llegan a Marte

Dura unos 23 minutos y se siente «como pasar sobre las Cataratas del Niágara en un barril, en llamas, luego se derrumbará con mucha fuerza».

Así es como el astronauta retirado de la NASA, Ron Garan, describe el regreso del espacio, atado dentro de los estrechos límites de una cápsula Soyuz que colapsa a través de la atmósfera de regreso a la Tierra. El aterrizaje, frenado por un paracaídas y – al final – seis pequeños misiles, se llama «suave», pero en realidad es extremadamente duro.

Todos vimos las escenas una vez que la cápsula aterrizó: los astronautas y cosmonautas fueron llevados por la Soyuz y cuidadosamente bajados a sus asientos. Ésta no es una medida de precaución; las personas que regresan del espacio literalmente no pueden caminar. La razón, sin embargo, no es el difícil reingreso, sino el hecho de que, con el tiempo, en el espacio, perdieron las piernas, aunque temporalmente.

Los astronautas que regresan a la Tierra después de un largo tiempo en el espacio están tan desorientados que por lo general no pueden caminar correctamente durante 24 horas o más. Parece que el cerebro humano funciona de manera diferente en el espacio, y cuando un astronauta regresa, le pide al cerebro que entrene de nuevo. Ahora, Marissa Rosenberg, neuróloga de la NASA, planea usar cascos de realidad virtual como una herramienta para acortar el curso de capacitación.

Rosenberg lo vio con sus propios ojos: se encontró con los astronautas tres veces justo después de que su cápsula Soyuz se estrellara en el desierto cerca de Karaganda en Kazajstán. «Están mareados y se mueven», dijo después de presentar su investigación en la conferencia PauseFest en Melbourne a principios de este mes. Un aspecto desorientador es algo llamado «reinterpretación de la traducción de la inclinación del otolito»: una boca, se ríe, por lo que los investigadores simplemente la llaman «Nutria».

Es una teoría que cuando vas al espacio, los órganos de tu oído interno funcionan de manera diferente a como funcionan en la Tierra. En el suelo, el oído interno normalmente sentirá la traslación: cualquier tipo de aceleración lineal, por lo tanto, subir y bajar en un ascensor, o de izquierda a derecha, o arrancar un automóvil y detenerlo, así como inclinarlo. «Sin embargo, si inclinaras la barbilla hacia abajo en el espacio, el oído interno ya no sentiría la inclinación y solo sentiría la traducción», dice Rosenberg. De ahí el nombre: reinterpretas esa señal, que una vez significó tanto traducción como inclinación. Ahora solo significa traducción.

Los investigadores dicen que nuestro cerebro es «plástico», lo que significa que aprende con bastante rapidez en unos pocos días y, por alguna razón, al cerebro no le importa por qué el oído interno ya no siente la inclinación.

Así es como funciona. Imagina tu cerebro como una caja de gelatina y células ciliadas que penetran en esa matriz gelatinosa. Arriba, hay pequeños cálculos de calcio llamados otolitos. Digamos que sostienes esta bandeja de gelatina en un automóvil y alguien pisa los frenos, la gelatina y todo lo que contiene se doblará un poco. Las células ciliadas están unidas a un nervio y, cuando se doblan, envían la señal al nervio que doblamos: usted se detiene o acelera o sube o baja.

Ahora, si inclinas tu caja de gelatina hacia abajo, la gravedad jalará y flexionará estas células ciliadas. En la Tierra, su propio cerebro no tiene forma de diferenciar entre inclinación y traslación a partir de ese órgano solo, dice Rosenberg. «Obviamente, con mi vista, los músculos del cuello y otros órganos, sé si estoy haciendo esto o si estoy acelerando en un automóvil. El cerebro se da cuenta ”, explica.

Pero cuando vas al espacio y sostienes gelatina y un miembro de la tripulación te empuja muy rápido, aún obtendrás esa desviación del otolito por encima de las células ciliadas, porque todavía tienen masa y por lo tanto son inercia. Pero cuando inclinas la caja, bueno, al revés, no tirarán de las células ciliadas, porque no hay gravedad para actuar sobre ellas. Por eso el cerebro siente uno y no el otro.

Para los astronautas que regresan a la Tierra, cuando miran hacia abajo para tomar, digamos, una taza de café, sienten que aumenta hacia ella, mientras que en la vida real la distancia al café no disminuye en absoluto. «Esta es una gran fuente de desorientación», dice Rosenberg. Lo mismo ocurre con los giros: se sacude de repente. «Pensamos que lo mismo es que cuando giro la cabeza de esa manera, siento que se mueve», agrega.

El cerebro se recupera con bastante rapidez: en 24 horas se recupera aproximadamente un 70%, mientras que en dos semanas se recupera aproximadamente un 98%, dice Rosenberg. Cuando tienes «una aldea entera», como ella dice, para salir de Soyuz y cuidarte, eso no es gran cosa. Además, hay apoyo oficial: un helicóptero militar con un equipo médico a bordo puede observar la cápsula desde lejos, y en cuanto la toca, el helicóptero está en tierra y en la cápsula en 45 segundos. «Es increíble, en 15 minutos, saco una enorme carpa del avión, la inflo, tiene energía gracias a un generador, es realmente espectacular de ver», dice Rosenberg.

¿Y si los humanos aterrizaran alguna vez en Marte? No habrá nadie para sacarlos. También es un problema en el futuro cercano, ya que los astronautas estadounidenses finalmente comienzan a usar las naves estadounidenses para regresar a la Tierra nuevamente, especialmente cuando se trata de una cápsula como Orion, que está diseñada para aterrizar en el agua. Es posible que la tripulación tenga que irse por su cuenta, especialmente si hay una emergencia a bordo, como un incendio. En su estado actual, dice Rosenberg, es poco probable que puedan hacerlo.

Y ahí es donde entra la realidad virtual. En los últimos años, Rosenberg ha experimentado con cascos de realidad virtual, entrenando a sujetos que están mucho menos desorientados cuando regresan del espacio. Para esta parte del estudio, aún no está trabajando con astronautas, pero sus sujetos han simulado viajes a Marte y viceversa, de manera efectiva, simulando la reinterpretación de la traducción del otolito o la nutria.

Primero, se coloca a un sujeto de prueba en un entorno virtual que parece un plano marciano con montañas en el horizonte para navegar. Sin embargo, para engañar al cerebro, su visión de «Marte» está cubierta con un tablero de ajedrez. Esta red transparente no está fija en la dirección en la que mira; en cambio, cuando giran la cabeza, el tablero de ajedrez se mueve con su visión. «Es una ilusión autoquinética que te hace sentir como si estuvieras en movimiento cuando no lo estás. Entonces, cuando gira la cabeza hacia la izquierda, el tablero de ajedrez en movimiento le hace sentir como si se estuviera moviendo linealmente hacia la izquierda. «De hecho, Rosenberg tiene varios problemas con la realidad virtual (mareos, confusión, desorientación) y los usa a su favor.

Sin entrenamiento, su cuerpo se balancearía y caería. En cuatro días consecutivos, sus sujetos de prueba caminaron unos 200 pasos durante unos 20 minutos, con y sin desorientación. Al final de este entrenamiento, pueden caminar sin caerse, ya sea que su visión esté desorientada o no. Tres meses después, volvió a probar a las mismas personas y pudo demostrar que mantuvieron el entrenamiento suficiente para evitar caer incluso cuando vieron la ilusión autocinética. «Simplemente llegó a nuestro conocimiento entonces [astronauts] en la Tierra y tendrán beneficios cuando regresen ”, dice.

Sin embargo, no es seguro que Rosenberg pueda probar sus hallazgos en astronautas reales. En la NASA, los investigadores suelen presentar propuestas rivales para resolver un problema y solo obtendrán el visto bueno para seguir adelante. Si el suyo es seleccionado, espera trabajar con el equipo que entrena a los astronautas. Pero, ¿puede la realidad virtual ayudar realmente a los astronautas, dado que, a pesar de años de exageración, la realidad virtual ha sido increíblemente lenta para ganar impulso?

«La simulación se ha utilizado durante décadas para entrenar con éxito a los pilotos, y el entrenamiento con simulación de realidad virtual se utiliza en el ejército», dijo Erica Southgate, experta en realidad virtual de la Universidad de Newcastle en Australia. En educación, el uso más común de la realidad virtual es de hecho en escenarios de entrenamiento, agrega, ayudando a las personas a aclimatarse a las condiciones antes de que realmente se encuentren en ellas.

Pero cómo usar la realidad virtual u otras tecnologías inmersivas para tareas de pensamiento de orden superior es menos conocido, dice Southgate.

Por ejemplo, para una tarea creativa original o una situación que requiere una evaluación y toma de decisiones razonadas en circunstancias en las que puede no haber una respuesta clara. «En este momento hay mucho entusiasmo en torno a la realidad virtual y la educación adictiva», dice. «Lo que se necesita son enfoques interdisciplinarios que impliquen colaboraciones entre psicología, informática, biomedicina, educación y artes», para una investigación más rigurosa.

Sin embargo, los usuarios del mundo virtual en línea de Second Life han informado de mejoras en sus movimientos físicos en la vida real después de navegar por sus entornos virtuales, dice Becky Inkster, psiquiatra de la Universidad de Cambridge. «Ciertamente existe el potencial para cambiar la plasticidad del cerebro y crear respuestas adaptativas a sus entornos reales y virtuales».

Tuong Nguyen, analista de Gartner, dice que actualmente estamos en modo de exploración de realidad virtual, tanto en términos de lo que se puede hacer como de los posibles resultados. Por ejemplo, el Lucile Packard Children’s Hospital en los Estados Unidos utilizó la realidad virtual para aliviar el dolor. «Creo que existe un uso potencial de la realidad virtual para brindar una experiencia atractiva que pueda brindar a las personas práctica y experiencia en situaciones de la vida real, ya sea para aprender ciertas tareas, aclimatarse a situaciones únicas y exigentes o mejorar habilidades. Toma de decisiones actual, ”Dice Nguyen.

Pero la tecnología debe evolucionar primero. Dice que los auriculares deben volverse más livianos, más pequeños y más baratos y que los fabricantes deben resolver el problema que a algunos usuarios les causa mareos y náuseas. Sin embargo, la realidad virtual ofrece una ventaja en situaciones con altos costos, altos seguros y altos riesgos, como los astronautas. «Creo que la tecnología es un maratón, no un sprint. No he cambiado de teléfonos a teléfonos inteligentes. Estamos a punto de hacer algo muy interesante, pero serán necesarios algunos años para que todas las piezas se unan para que esto suceda. «

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