Come cambiano le funzioni cognitive senza gravità: ricercatori UniTo impegnati in voli parabolici con l’ESA

Il Dipartimento di Psicologia dell’Ateneo torinese è capofila del progetto internazionale GraviTo. I risultati saranno utili alle future missioni nello spazio profondo, come ad esempio quelle su Marte

Da oggi, 26 aprile, a mercoledì, 28 aprile, un team di ricercatori guidato dall’Università di Torino effettuerà una campagna di voli parabolici per testare gli effetti dell’assenza di peso e della microgravità sulle funzioni cognitive degli esseri umani. Gli esperimenti saranno svolti a bordo di un Airbus A310 Zero-G, e il volo sarà effettuato dalla società francese Novespace all’aeroporto di Bordeaux Mérignac.

I ricercatori fanno parte del progetto GraviTo (Spatial Attention and Motor Awareness in Altered Gravitational Environments), che ha vinto un bando dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ed è stato presentato dal Dipartimento di Psicologia di UniTo insieme alla Université Catholique de Louvain (UCLouvain, Brussels, Belgium), alla Medical University of South Carolina (MUSC, Charleston, USA), e a Vastalla Srl, una PMI italiana.

Gli studi previsti dal progetto rientrano nelle sperimentazioni di quella che può essere definita la “Neuropsicologia dello Spazio”. GraviTo ha, più precisamente, l’obiettivo di indagare come cambiano l'attenzione spaziale e la consapevolezza motoria in condizioni di gravità alterata, due funzioni di rilievo per astronauti e piloti. Il progetto scientifico è coordinato dalla prof.ssa Raffaella Ricci (UniTo e MUSC), docente di Psicobiologia e Psicologia Fisiologica del Dipartimento di Psicologia di UniTo, insieme alla dott.ssa Adriana Salatino (UniTo e UCLouvain) e al dott. Stefano T. Chiadò (Vastalla). Il team del Dipartimento di Psicologia è inoltre composto dalla prof.ssa Annamaria Berti e dai dott.ri Roberto Gammeri, Claudio Iacono ed Emanuele Cirillo.

In questa campagna di voli (75esima ESA Parabolic Flight Campaign) i diversi progetti selezionati dall’ESA, tra cui GraviTo, sono condotti durante tre voli effettuati in tre giorni distinti. Negli esperimenti di voli parabolici le condizioni a gravità ridotta sono create effettuando una manovra di volo parabolico che produce periodi di assenza di peso di circa 22 secondi. Ogni parabola inizia (pull-up) e finisce (pull-out) con un periodo di ipergravità (a 1,8 g; g è il simbolo che indica l’accelerazione di gravità) di circa 20 secondi. Un volo tipico dura due o tre ore e comprende 30 manovre paraboliche.

La comprensione dei cambiamenti cognitivi che avvengono nell’uomo in ambiente a gravità alterata permetterà di individuare efficaci contromisure da applicare nelle future missioni a lungo termine nello spazio profondo, come ad esempio quelle su Marte, il Pianeta rosso.

Durante il volo spaziale, gli effetti della gravità non si avvertono più (assenza di peso o microgravità) o sono ridotti (gravità parziale rispetto alla gravità terrestre - 1 g) come accade sulla superficie della Luna (0,16 g) o su quella di Marte (0,38 g). Le alterazioni di gravità offrono sfide uniche per la ricerca di base e quella applicata. Considerate le limitate opportunità di volo spaziale, sono necessari esperimenti che utilizzino modelli terrestri di gravità ridotta per comprendere meglio i meccanismi di adattamento e per prepararsi ai futuri voli spaziali. Sulla Terra è possibile ricreare uno stato di assenza di peso o di gravità parziale utilizzando il volo parabolico, inizialmente utilizzato per l'addestramento degli astronauti e ora anche per le sperimentazioni scientifiche di tipo tecnologico o di fisiologia umana.

Quella che si svolgerà nei prossimi giorni non è la prima campagna di voli parabolici per il team internazionale guidato da UniTo; una precedente si è svolta, infatti, nel novembre del 2019. E ci sono già i primi parziali risultati. Sulla Terra a 1g, in condizioni fisiologiche normali, siamo in grado di orientare l’attenzione verso stimoli rilevanti e salienti e siamo consapevoli delle azioni che compiamo volontariamente. Due importanti componenti di queste funzioni sono quella visiva e quella vestibolare. In microgravità la componente vestibolare è alterata e il nostro cervello fa principalmente affidamento sulla componente visiva, producendo delle anomalie che i ricercatori del progetto GraviTo stanno individuando e studiando.