Neuroscience in space
સ્પેસ ન્યુરોસાયન્સ અથવા એસ્ટ્રોન્યૂરોસાયન્સ એ સ્પેસફ્લાઇટ દરમિયાન સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમ (સી. એન. એસ.) કાર્યોનો વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસ છે. જીવંત પ્રણાલીઓ તેમના વાતાવરણમાં નેવિગેટ કરવા અને મુદ્રા, હલનચલન અને આંખની હિલચાલનું સંકલન કરવા માટે ઇન્દ્રિયોમાંથી ઇનપુટ્સને એકીકૃત કરી શકે છે. આ કાર્યોને નિયંત્રિત કરવામાં ગુરુત્વાકર્ષણની મૂળભૂત ભૂમિકા છે. સ્પેસફ્લાઇટ દરમિયાન વજનહીનતામાં, સંવેદનાત્મક ઇનપુટ્સને એકીકૃત કરવા અને મોટર પ્રતિસાદોનું સંકલન કરવું મુશ્કેલ છે કારણ કે મુક્ત પતન દરમિયાન ગુરુત્વાકર્ષણ હવે અનુભવાતું નથી. ઉદાહરણ તરીકે, વેસ્ટિબ્યુલર સિસ્ટમના ઓટોલિથ અંગો જ્યારે ઊભા હોય ત્યારે ગુરુત્વાકર્ષણની તુલનામાં માથાના ઝુકાવનો સંકેત આપતા નથી. જો કે, તેઓ હજુ પણ શરીરની ગતિ દરમિયાન માથાના અનુવાદને અનુભવી શકે છે. અસ્પષ્ટતા અને ગુરુત્વાકર્ષણીય ઇનપુટની પ્રક્રિયા કેવી રીતે કરવામાં આવે છે તેમાં ફેરફારો દ્રષ્ટિમાં સંભવિત ભૂલો તરફ દોરી શકે છે, જે અવકાશી અભિગમ અને માનસિક પ્રતિનિધિત્વને અસર કરે છે. અવકાશયાત્રા દરમિયાન અને પછી તરત જ વેસ્ટિબ્યુલર પ્રણાલીમાં ખામીઓ સામાન્ય છે, જેમ કે ભ્રમણકક્ષામાં અવકાશ ગતિ માંદગી અને પૃથ્વી પર પાછા ફર્યા પછી સંતુલનની વિકૃતિઓ. વજનહીનતા માટે અનુકૂલનમાં માત્ર સંવેદનાત્મક-મોટર જોડાણ કાર્યોનો સમાવેશ થતો નથી, પરંતુ કેટલાક સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર કાર્યોનો પણ સમાવેશ થાય છે. સ્પેસફ્લાઇટ દરમિયાન અને પછી ઊંઘની વિકૃતિઓ અને ઓર્થોસ્ટેટિક અસહિષ્ણુતા પણ સામાન્ય છે. વજન વિનાના વાતાવરણમાં કોઈ હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ હોતું નથી. પરિણામે, શરીરના ઉપલા ભાગ તરફ શરીરના પ્રવાહીનું પુનઃવિતરણ પગના જથ્થામાં ઘટાડો કરે છે, જે સ્નાયુઓની સ્નિગ્ધતા અને પાલનને અસર કરી શકે છે. ઇન્ટ્રાકાર્નિયલ દબાણમાં વધારો પણ નજીકના દ્રશ્ય ઉગ્રતામાં ઘટાડો માટે જવાબદાર હોઈ શકે છે. વધુમાં, વજનમાં ઘટાડાના પરિણામે સ્નાયુ સમૂહ અને શક્તિ બંનેમાં ઘટાડો થાય છે. વધુમાં, આશરે 70 ટકા અવકાશયાત્રીઓ પ્રથમ દિવસો દરમિયાન અમુક અંશે સ્પેસ મોશન સિકનેસનો અનુભવ કરે છે. સામાન્ય રીતે ગતિ માંદગી સામે લડવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી દવાઓ, જેમ કે સ્કોપોલામાઇન અને પ્રોમેથેઝિન, સોપોરફિક અસરો ધરાવે છે. આ પરિબળો ક્રોનિક થાક તરફ દોરી શકે છે. સંકલિત અવકાશ દવા અને શરીરવિજ્ઞાનનો પડકાર એ છે કે માનવ શરીરના સમગ્ર અવકાશ ઉડાનમાં અનુકૂલનની તપાસ કરવી, અને માત્ર શરીરના ભાગોના સરવાળા તરીકે નહીં કારણ કે શરીરના તમામ કાર્યો જોડાયેલા છે અને એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. અવકાશ ન્યુરોસાયન્સનો ઇતિહાસ આજની તારીખે, માત્ર ત્રણ દેશો, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ, રશિયા અને ચીન પાસે મનુષ્યને ભ્રમણકક્ષામાં મોકલવાની ક્ષમતા છે. જો કે, ત્રીસથી વધુ જુદા જુદા દેશોના 520 અવકાશયાત્રીઓએ અવકાશમાં ઉડાન ભરી છે અને તેમાંના ઘણાએ અવકાશ ન્યુરોસાયન્સ સંશોધનમાં ભાગ લીધો છે. 3 નવેમ્બર, 1957 ના રોજ સ્પુટનિક પર ભ્રમણકક્ષામાં પ્રથમ જીવંત પ્રાણીનું પ્રક્ષેપણ અવકાશ જીવન વિજ્ઞાનમાં અનન્ય વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી સિદ્ધિઓના સમૃદ્ધ ઇતિહાસની શરૂઆત દર્શાવે છે જે આજની તારીખમાં પચાસ વર્ષથી વધુ સમય સુધી ફેલાયેલો છે. પ્રથમ દસ્તાવેજી અવકાશ ન્યુરોસાયન્સ પ્રયોગો રશિયન વોસ્ટોક અવકાશયાન પર ત્રીજા માનવ મિશન દરમિયાન કરવામાં આવ્યા હતા. અગાઉના મિશનના ક્રૂએ ઉબકા અને વજનહીનતામાં અવકાશી દિશાહિનતાની ફરિયાદ કર્યા પછી આ પ્રયોગો શરૂ થયા હતા. જ્યાં સુધી સ્કાયલેબ અને સાલ્યુટ સ્પેસ સ્ટેશનોને સી. એન. એસ. કાર્યો પર ગુરુત્વાકર્ષણની અસર પર વધુ મૂળભૂત સંશોધન માટે ઉપલબ્ધ કરાવવામાં ન આવ્યા ત્યાં સુધી સ્પેસ ન્યુરોસાયન્સના પ્રયોગોએ સામાન્ય રીતે આ કાર્યકારી મુદ્દાઓને સંબોધિત કર્યા હતા. ઓગસ્ટ 1962માં વોસ્ટોક-3થી લઈને ઓક્ટોબર 2007માં ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન પર એક્સપિડિશન-15 સુધી અંદાજે 400 સ્પેસ ન્યુરોસાયન્સ પ્રયોગો કરવામાં આવ્યા છે. પૃથ્વીની નીચી ભ્રમણકક્ષામાં પહોંચતી વખતે સંવેદનાત્મક અને સેન્સરીમોટર વિક્ષેપો સારી રીતે દસ્તાવેજીકૃત થાય છે, જેમાંથી સૌથી વધુ જાણીતી સ્પેસ મોશન સિકનેસ (એસ. એમ. એસ.) છે. વ્યક્તિગત તફાવતો, અવકાશયાનનું કદ અને શરીરની હિલચાલ એસ. એમ. એસ. ના લક્ષણોનું કારણ બને છે. સામાન્ય રીતે વજન ગુમાવવાના પ્રથમ ત્રણ કે ચાર દિવસ સુધી, માથાનો દુખાવો અને થાકથી માંડીને ઉબકા અને ઉલટી સુધીના લક્ષણો જોવા મળે છે. પરિણામો સરળ અગવડતાથી લઈને સંભવિત અસમર્થતા સુધી બદલાય છે, જે વધારાની-વાહન પ્રવૃત્તિ દરમિયાન સંભવિત સમસ્યાઓ ઊભી કરે છે, ફરીથી પ્રવેશ કરે છે અને અવકાશયાનમાંથી કટોકટીની બહાર નીકળે છે. વજનહીનતામાં શરીર દ્રશ્ય, સોમાટો-સંવેદનાત્મક અને વેસ્ટિબ્યુલર અંગોમાંથી વિવિધ વિરોધાભાસી સંકેતો મેળવે છે. આ વિરોધાભાસી ઇનપુટ્સને એસ. એમ. એસ. નું પ્રાથમિક કારણ માનવામાં આવે છે, પરંતુ સંઘર્ષની ચોક્કસ પદ્ધતિઓ સારી રીતે સમજી શકાઇ નથી. હાલમાં લક્ષણોને દૂર કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી દવાઓ અનિચ્છનીય આડઅસરો પેદા કરે છે. અવકાશયાત્રીઓએ જટિલ સાધનોનું સંચાલન કરતી વખતે સતર્ક અને સતર્ક રહેવું જોઈએ. તેથી, પૂરતી ઊંઘ મેળવવી એ મિશનની સફળતાનું નિર્ણાયક પરિબળ છે. વજનહીનતા, મર્યાદિત અને અલગ વાતાવરણ અને વ્યસ્ત સમયપત્રક સાથે નિયમિત 24-કલાકના દિવસની ગેરહાજરી જગ્યામાં ઊંઘને મુશ્કેલ બનાવે છે. અવકાશયાત્રીઓ સામાન્ય રીતે દરરોજ રાત્રે સરેરાશ માત્ર છ કલાકની ઊંઘ લે છે. સંચિત ઊંઘની ખોટ અને ઊંઘમાં વિક્ષેપ કામગીરીની ભૂલો અને અકસ્માતો તરફ દોરી શકે છે જે મિશનની સફળતા માટે નોંધપાત્ર જોખમ ઊભું કરે છે. ઊંઘ અને સર્કેડિયન ચક્ર પણ અસ્થાયી રૂપે શારીરિક, હોર્મોનલ, વર્તણૂકીય અને જ્ઞાનાત્મક કાર્યોની વ્યાપક શ્રેણીમાં ફેરફાર કરે છે. લાંબા ગાળાની અવકાશયાત્રા દરમિયાન ઊંઘની ખોટને રોકવા, માનવીય ભૂલને ઘટાડવા અને માનસિક અને શારીરિક પ્રદર્શનને શ્રેષ્ઠ બનાવવાની પદ્ધતિઓની તપાસ કરવામાં આવી રહી છે. ખાસ ચિંતાઓમાં નિર્ણય લેવા જેવી ઉચ્ચ ક્રમની જ્ઞાનાત્મક પ્રક્રિયાઓ પર અવકાશ પર્યાવરણની અસર અને માનસિક કાર્યો પર બદલાતા ગુરુત્વાકર્ષણની અસરનો સમાવેશ થાય છે, જે જો કૃત્રિમ ગુરુત્વાકર્ષણને ભવિષ્યના આંતરગ્રહીય અવકાશ અભિયાનો માટે પ્રતિકારક તરીકે ગણવામાં આવે તો મહત્વપૂર્ણ રહેશે. ઉડાન-વ્યવસ્થાપન કાર્યો અસરકારક રીતે કરવાની ક્રૂની ક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે માનવ-પ્રતિક્રિયા માપન તકનીકો વિકસાવવી પણ જરૂરી છે. સ્પેસફ્લાઇટ દરમિયાન માનસિક ભારણ, તણાવ, કાર્ય જોડાણ અને પરિસ્થિતિ જાગૃતિનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે સરળ અને વિશ્વસનીય વર્તણૂકીય અને મનો-શારીરિક પ્રતિસાદ માપન પ્રણાલીઓની જરૂર છે. અવકાશમાં સંવેદનાત્મક કાર્યો પૃથ્વી પરના તમામ સજીવો તેમના આંતરિક અને બાહ્ય વાતાવરણમાં થતા ફેરફારોને સમજવાની અને તેનો પ્રતિસાદ આપવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. મનુષ્યો સહિત સજીવોએ પ્રતિક્રિયા આપતા પહેલા ચોક્કસપણે સમજવું જોઈએ, આમ અસ્તિત્વ સુનિશ્ચિત કરે છે. શરીર વિશિષ્ટ સંવેદનાત્મક અંગો દ્વારા પર્યાવરણને અનુભવે છે. સી. એન. એસ. સ્નાયુ પ્રવૃત્તિઓનું સંકલન અને આયોજન કરવા, અસ્વસ્થતાપૂર્ણ સ્થિતિમાંથી સ્થળાંતર કરવા અને સંતુલનને યોગ્ય રીતે વ્યવસ્થિત કરવા માટે આ સંવેદનાનો ઉપયોગ કરે છે. સામાન્ય વાણીમાં, પાંચ જુદી જુદી ઇન્દ્રિયો સામાન્ય રીતે ઓળખાય છેઃ દ્રષ્ટિ, શ્રવણ, ગંધ, સ્વાદ અને સ્પર્શ. આ બધી ઇન્દ્રિયો વજનહીનતાથી કંઈક અંશે પ્રભાવિત થાય છે. હકીકતમાં, માનવ શરીરમાં સાત સંવેદના પ્રણાલીઓ છે-પાંચ નહીં. છઠ્ઠી અને સાતમી પ્રણાલીઓ આંતરિક કાનમાં સ્થિત ગતિની ઇન્દ્રિયો છે. પહેલું પરિભ્રમણની શરૂઆત અને અંતનો સંકેત આપે છે અને પછીનું ગુરુત્વાકર્ષણ તેમજ શરીર અનુવાદની સાપેક્ષમાં શરીરના ઝુકાવનો સંકેત આપે છે. સાતમી પ્રણાલી હવે વજનહીનતામાં નમવાની માહિતી પૂરી પાડતી નથી; જો કે, તે અનુવાદને સંકેત આપવાનું ચાલુ રાખે છે, તેથી સી. એન. એસ. ને સંલગ્ન સંકેતો મૂંઝવણભર્યા છે. અવકાશમાં રહેવાનો અને કામ કરવાનો અનુભવ સી. એન. એસ. રેખીય પ્રવેગ દરમિયાન ઓટોલિથ અંગ સંકેતોના અર્થઘટનની રીતને બદલે છે. જો કે જ્યારે વિષયો યૉ ઇન-ફ્લાઇટમાં કોણીય પ્રવેગના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે ધારણા એકદમ સચોટ હોય છે, પિચ અને રોલમાં કોણીય પરિભ્રમણ દરમિયાન અને બોડી ટ્રાન્સવર્સલ અને રેખાંશ અક્ષો સાથે રેખીય પ્રવેગ દરમિયાન વિક્ષેપ થાય છે. ઉતરાણ પછી તરત જ તે જ ગતિ દરમિયાન શરીરની ગતિની ધારણા પણ બદલાઈ જાય છે. ભ્રમણકક્ષામાં વજનહીનતા માટે અનુકૂલન છે જે રેખીય પ્રવેગ માટે ઉડાન પછીની પ્રતિક્રિયાઓ તરફ દોરી જાય છે. મુદ્રા, હલનચલન અને હલનચલન વજનહીનતાના સંપર્કમાં આવવાથી રીસેપ્ટર્સમાંથી સંકેતોમાં સ્પર્શ, દબાણ અને ગુરુત્વાકર્ષણમાં ફેરફાર થાય છે, એટલે કે, મુદ્રામાં સ્થિરતા માટે જરૂરી તમામ માહિતી. નવા ગુરુત્વાકર્ષણીય વાતાવરણ માટે યોગ્ય મોટર પ્રતિક્રિયાઓ ઉત્પન્ન કરવા માટે સંવેદનાત્મક માહિતીની કેન્દ્રીય પ્રક્રિયામાં અનુકૂલનશીલ ફેરફારો થાય છે. પરિણામે, પાર્થિવ મોટર વ્યૂહરચનાઓ ધીમે ધીમે વજનહીનતામાં ત્યજી દેવામાં આવે છે, કારણ કે અવકાશયાત્રીઓ વજનહીન વાતાવરણ સાથે અનુકૂલન કરે છે. આ ખાસ કરીને નીચલા પગમાં જોવા મળતા મુખ્ય પોસ્ચ્યુરલ સ્નાયુઓ માટે સાચું છે. ઘટાડેલા ગુરુત્વાકર્ષણમાં મેળવેલ મુદ્રામાં, ગતિમાં અને ગતિમાં ફેરફારો પાછા ફર્યા પછી પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ માટે અયોગ્ય છે. ઉતરાણ પછી, ક્લિનિકલ એટેક્સિયાની નજીક આવતી પોસ્ચ્યુરલ અસ્થિરતા આ ઇન-ફ્લાઇટ ન્યુરલ પુનર્ગઠનના પરિણામે પ્રગટ થાય છે. જ્યાં સુધી પાર્થિવ મોટર વ્યૂહરચનાઓ સંપૂર્ણપણે ફરીથી પ્રાપ્ત ન થાય ત્યાં સુધી અવકાશયાત્રીઓ પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણને ફરીથી અનુકૂળ ન થાય ત્યાં સુધી ઊભા રહેવા, ચાલવા, ખૂણાઓ ફેરવવા, સીડી ચડવા અને ચાલની ધીમી ગતિ સાથે મુશ્કેલીઓનો અનુભવ થાય છે. અવકાશ ઉડાનમાં અનુકૂલન પણ ઉતરાણના દિવસે અવરોધના માર્ગને પાર કરવા માટે જરૂરી સમયમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે, અને કાર્યાત્મક ગતિશીલતાની પુનઃપ્રાપ્તિમાં સરેરાશ બે અઠવાડિયા લાગે છે. આ મુશ્કેલીઓ અવકાશયાત્રીઓની કટોકટી દરમિયાન ઊભા રહેવાની અથવા વાહનમાંથી છટકી જવાની ક્ષમતા અને ઉડાન પછી અવકાશયાન છોડ્યા પછી તરત જ અસરકારક રીતે કાર્ય કરવાની ક્ષમતા માટે પ્રતિકૂળ પરિણામો લાવી શકે છે. આમ મુદ્રા અને હલનચલનની સ્થિરતાની આ ઊંડી ક્ષતિઓનું કારણ સમજવું અને પ્રતિકારક પગલાં વિકસાવવા મહત્વપૂર્ણ છે. ચંદ્ર અને મંગળ પર રોકાણ દરમિયાન અવકાશયાત્રીઓને સૌથી નોંધપાત્ર સેન્સરીમોટર સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડશે જ્યારે તેઓ તેમના સ્પેસ સૂટમાં ફરતા હોય ત્યારે થવાની સંભાવના છે. આ સૂટ મોટા અને વિશાળ હોય છે અને શરીરના ગુરુત્વાકર્ષણના કેન્દ્રને બદલી નાખે છે. આ અસમાન ભૂપ્રદેશ અને દૃશ્યના મર્યાદિત ક્ષેત્ર સાથે હલનચલનને પડકારજનક બનાવે છે. પૂરક આંખની હિલચાલ અવકાશયાત્રા દરમિયાન વેસ્ટિબ્યુલર સિસ્ટમના કાર્યનો અત્યાર સુધીમાં સૌથી વધુ કાળજીપૂર્વક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. આ ખાસ કરીને ગુરુત્વાકર્ષણ-સંવેદનાત્મક ઓટોલિથ અંગો અને આંખની હિલચાલ સાથેના તેમના સંબંધ માટે સાચું છે. વેસ્ટિબ્યુલર અર્ધવર્તુળાકાર નહેરનું કાર્ય વજનહીનતામાં અપરિવર્તિત લાગે છે કારણ કે માથાના યૉ પરિભ્રમણ માટે વળતર આપતી આડી આંખની હિલચાલને સ્પેસફ્લાઇટથી અસર થતી નથી. ઓટોલિથ્સના ગુરુત્વાકર્ષણ ઉત્તેજનાની ગેરહાજરી માઇક્રોગ્રેવિટીમાં હેડ રોલ પરિભ્રમણ દરમિયાન ટોર્સનલ વેસ્ટિબ્યુલો-ઓક્યુલર રીફ્લેક્સને ઘટાડે છે. જ્યારે અવકાશયાત્રીઓ કેન્દ્રત્યાગી દળોના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે આ ખાધ ગેરહાજર હોય છે, જે સૂચવે છે કે અનુકૂલનશીલ સી. એન. એસ. ફેરફારો પેરિફેરલને બદલે કેન્દ્રિય રીતે થઈ રહ્યા છે. ભ્રમણકક્ષામાં પ્રથમ દિવસો દરમિયાન, ગતિશીલ દ્રશ્ય દ્રશ્યોના પ્રતિભાવમાં ઊભી આંખની હિલચાલની અસમપ્રમાણતા ઊંધી થાય છે. પછી વેસ્ટિબ્યુલો-ઓક્યુલર અને ઓપ્ટોકાઇનેટિક રીફ્લેક્સિસની સમપ્રમાણતા તરફ પાછા ફરવાનું જોવા મળે છે. કેટલાક અભ્યાસોએ વિલંબમાં વધારો અને સેકકેડ્સના ટોચના વેગમાં ઘટાડો દર્શાવ્યો છે, જ્યારે અન્યને માત્ર વિપરીત મળ્યું છે. શક્ય છે કે આ વિરોધાભાસી પરિણામો મિશન દરમિયાન ક્યારે પગલાં લેવામાં આવ્યા તેના પર આધાર રાખે છે. આંખની સરળ હિલચાલમાં પણ ગંભીર વિક્ષેપ આવે છે, ખાસ કરીને ઊભી સપાટીમાં. મંગળ પરના માનવ મિશનમાં વિવિધ ગુરુત્વાકર્ષણીય વાતાવરણ વચ્ચે અનેક સંક્રમણો સામેલ હશે. આ ફેરફારો આખરે પ્રતિબિંબીત આંખની હિલચાલને અસર કરશે. એક મુખ્ય પ્રશ્ન એ છે કે શું અવકાશયાત્રીઓ પ્રતિક્રિયાઓના વિવિધ સમૂહો ધરાવી શકે છે કે જેમાં તેઓ ગુરુત્વાકર્ષણીય વાતાવરણના આધારે ઝડપથી બદલાઈ શકે છે. આવા સંજોગોમાં રીફ્લેક્સ આંખની હિલચાલની દ્વિ-અનુકૂલનશીલ ક્ષમતાઓનું નિર્ધારણ અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે જેથી તે નક્કી કરી શકાય કે વન-જી વાતાવરણમાં પ્રાપ્ત થયેલ સંવેદનાત્મક-મોટર જોડાણ કૌશલ્ય અન્યને કેટલી હદે સ્થાનાંતરિત કરશે. અવકાશી અભિગમ વજનહીનતામાં, અવકાશયાત્રીઓએ તેમની અવકાશી દિશા જાળવવા માટે દ્રષ્ટિ પર વધુ આધાર રાખવો જોઈએ, કારણ કે ઓટોલિથ અંગો હવે "નીચે" દિશાને સંકેત આપી શકતા નથી. જો કે, લાંબા સમય સુધી સંપર્કમાં રહેવા દરમિયાન, નિર્ભરતા આંતરિક, શરીર ઊભી સંદર્ભ તરફ વળતી હોય તેવું લાગે છે. પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ પર પાછા ફરતી વખતે અને પછી માથાની હિલચાલ દરમિયાન સ્વ-ગતિની ભૂલભરેલી ભ્રમણાઓ સંભવતઃ વેસ્ટિબ્યુલર ઇનપુટ્સના ફરીથી અર્થઘટનને કારણે છે. ગ્રાઉન્ડ-આધારિત અભ્યાસો સૂચવે છે કે સી. એન. એસ. ઓટોલિથ અંગો દ્વારા શોધાયેલ રેખીય પ્રવેગકની આવર્તન સામગ્રીના આધારે "ઝુકાવ-અનુવાદ" અસ્પષ્ટતાને હલ કરે છે, જેમાં ઓછી આવર્તન "ઝુકાવ" સૂચવે છે અને ઉચ્ચ આવર્તન "અનુવાદ" સૂચવે છે. ક્રોસઓવર આશરે 0.3 હર્ટ્ઝ પર અસ્તિત્વ ધરાવે છે જ્યાં ઓટોલિથ સંકેતો પછી અસ્પષ્ટ હોય છે. વજનહીનતાના સંપર્કમાં આવવાથી સંભવતઃ આ ક્રોસઓવર આવર્તનમાં ફેરફાર થાય છે, જે પછી અવકાશી દિશાહિનતા અને એસ. એમ. એસ. માં ફાળો આપી શકે છે. નેવિગેશન અને માનસિક પરિભ્રમણ જેવી ઉચ્ચ જ્ઞાનાત્મક પ્રક્રિયાઓની તપાસ મર્યાદિત હોવા છતાં, અવકાશયાત્રીઓ વારંવાર અહેવાલ આપે છે કે અવકાશયાનનું આંતરિક ભાગ ખરેખર છે તેના કરતા લાંબુ અને ઊંચું દેખાય છે, અને ત્રિ-પરિમાણીય પદાર્થોની દેખીતી ઊંચાઈમાં ઘટાડો પૂર્વ-ઉડાનની સરખામણીમાં ઉડાનમાં જોવા મળે છે, જે વજનહીનતામાં ત્રિ-પરિમાણીય સંકેતોની માનસિક રજૂઆતમાં ફેરફાર સૂચવે છે. પરસેપ્શન એ મગજનું એક મોડેલ છે, જે વિશ્વ વિશેની એક પૂર્વધારણા છે જે ન્યૂટનના ગતિના નિયમોની ધારણા કરે છે. આ નિયમો વજનહીનતામાં બદલાય છે અને તેથી, અવકાશયાત્રા દરમિયાન પદાર્થોના આકાર અને અંતરની માનસિક રજૂઆતમાં ફેરફારોની અપેક્ષા રાખી શકાય છે. અવકાશમાં અત્યાર સુધી હાથ ધરવામાં આવેલી દુર્લભ તપાસોએ ભારે ફેરફારો દર્શાવ્યા નથી, કદાચ કારણ કે સી. એન. એસ. ઓછામાં ઓછા ટૂંકા સમય માટે ગુરુત્વાકર્ષણના આંતરિક નમૂનાનો ઉપયોગ કરવાનું ચાલુ રાખે છે. એવું અનુમાન કરી શકાય છે કે ગુરુત્વાકર્ષણીય સંદર્ભની લાંબી ગેરહાજરી પછી ત્રણ પરિમાણોની પ્રક્રિયાની રીત વધુ વિકસિત થશે. અવકાશમાં હાથ ધરવામાં આવેલી વધુ તપાસ કદાચ જાહેર કરશે કે અન્ય ઉચ્ચ કોર્ટિકલ કાર્યો વજનહીન પરિસ્થિતિઓમાં નબળા પડે છે. વર્ચ્યુઅલ રિયાલિટીનું સંયોજન અને પ્રેરિત ક્ષમતાઓના માપન અને ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન પર મગજનું મેપિંગ વજનહીનતામાં મગજના કાર્યોની અનુકૂલનશીલ પદ્ધતિઓ પર ઉત્તેજક પરિણામો પ્રદાન કરશે. ન્યુરોસાયન્સ અને અવકાશ સંશોધન વોસ્ખોડથી આંતરરાષ્ટ્રીય અવકાશ મથક સુધી, અવકાશયાને કદ અને આરામમાં સુધારો કર્યો છે અને વધુને વધુ લોકોને ભ્રમણકક્ષામાં મુસાફરી કરવાની મંજૂરી આપી છે. જો કે, છેલ્લા પચાસ વર્ષોમાં માનવ અવકાશ ઉડાનના તમામ અનુભવો પ્રાપ્ત થયા હોવા છતાં, લાંબા સમય સુધી વજનહીનતાના સંપર્કમાં આવવાની નકારાત્મક અસરો સામે કોઈ એક સંપૂર્ણપણે અસરકારક પ્રતિકારક અથવા પ્રતિકારક પગલાંનો સંયોજન અસ્તિત્વમાં નથી. જો અવકાશયાત્રીઓના ક્રૂએ આજે મંગળની છ મહિનાની યાત્રા શરૂ કરવી હોય, તો હાલમાં ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રતિકારક ઉપાયો સંભવતઃ ઉતરાણ પછી તેમને ઓછા કાર્યરત રાખશે. ઘણા લોકો માને છે કે મંગળના ગુરુત્વાકર્ષણ (0.38 જી) માટે શારીરિક અનુકૂલન અને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ (1 જી) માટે પુનઃ અનુકૂલન મંગળ પર આવતા અને આવતા અવકાશયાન પર કૃત્રિમ ગુરુત્વાકર્ષણના વારંવાર સંપર્કમાં આવવાથી વધારવામાં આવશે. આને ગુરુત્વાકર્ષણ જેવું કેન્દ્રત્યાગી બળ ઉત્પન્ન કરવા માટે ઓન-બોર્ડ માનવ-રેટેડ સેન્ટ્રીફ્યુજ અથવા અવકાશયાન પરિભ્રમણની જરૂર પડશે. આ ઉકેલ, સંભવિત રીતે અસરકારક હોવા છતાં, સંખ્યાબંધ કાર્યકારી, ઇજનેરી અને શારીરિક મુદ્દાઓ ઉભા કરે છે જેને સંબોધવાની જરૂર પડશે. શૂન્ય-ગુરુત્વાકર્ષણ અથવા પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ સિવાય અન્ય કોઈ પણ વસ્તુના લાંબા ગાળાના સંપર્કમાં માનવ શારીરિક પ્રતિક્રિયાઓ અજ્ઞાત છે. સામાન્ય સી. એન. એસ. કાર્યો જાળવવા માટે જરૂરી લઘુતમ સ્તર, સમયગાળો અને ગુરુત્વાકર્ષણ સ્તરની આવર્તન ઓળખવા માટે સંશોધનની જરૂર છે, તેમજ સમગ્ર શરીરમાં ગુરુત્વાકર્ષણ ઢાળનું મહત્વ પણ છે. પૃથ્વીના 1-જી વાતાવરણમાં પણ સી. એન. એસ. ની જટિલ કામગીરીએ તેના તમામ રહસ્યો જાહેર કર્યા નથી. પરિવહન અને ગ્રહોની કામગીરી દરમિયાન જોખમોને ઘટાડવા અને ક્રૂની કામગીરીને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે અવકાશ ન્યુરોસાયન્સના સૌથી મૂળભૂત પ્રશ્નોના જવાબ આપવા આવશ્યક છે. આ સંશોધનનાં પરિણામો ચોક્કસપણે દવા અને બાયોટેકનોલોજીમાં અન્ય ઉપયોગો શોધી કાઢશે. પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણીય પર્યાવરણે સંવેદનાત્મક અને મોટર પ્રણાલીઓના ઉત્ક્રાંતિને કેવી રીતે આકાર આપ્યો છે તે સમજવાની આપણી ક્ષમતા આપણને સી. એન. એસ. કાર્યોની મૂળભૂત પદ્ધતિઓની સ્પષ્ટ સમજ આપી શકે છે. મનુષ્યોમાં સી. એન. એસ. કાર્યો પર ગુરુત્વાકર્ષણની અસરોનું જ્ઞાન, તેમજ મૂળભૂત પદ્ધતિઓની સ્પષ્ટતા કે જેના દ્વારા આ અસરો થાય છે, તેની અસરને સમજવા માટે સીધો લાભ થશે, અને અવકાશયાનની વજનહીનતા અને ચંદ્ર અને મંગળના પાયાના આંશિક ગુરુત્વાકર્ષણ માટે મનુષ્યના લાંબા ગાળાના સંપર્ક માટે પ્રતિકારક પગલાં પૂરા પાડશે. આ પણ જુઓ માનવ શરીર પર સ્પેસફ્લાઇટની અસર સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ સ્પેસ ન્યુરોસાયન્સ રિસર્ચ ધ બ્રેઇન ઇન સ્પેસ હ્યુમન ફિઝિયોલોજી ઇન સ્પેસ બિહેવિયરલ ન્યુરોસાયન્સ સ્પેસ મેડિસિન