PHYSALIE
Objectif
Elle poursuit les études commencées par les laboratoires français lors de vols de courte durée. Cette mission qui dure 25 jours permet de mieux évaluer ce mal de l'espace dont souffre la moitié des équipages pendant les premiers heures qui suivent leur arrivée à bord de la station MIR.
Trois thèmes d'étude sont à la base des objectifs scientifiques de PHYSALIE :
- Regard : Accroissement de la dépendance visuelle du cosmonaute,
- Posture : Stratégie du contrôle postural et vestibulaire,
- Perception : Modification des perceptions tactiles et des effets de stimulations tendineuses.
Concept Opérationnel
Pour assurer l’une des fonctions essentielles à la vie sur terre, son contrôle postural et vestibulaire, l'homme dispose d'un ensemble de capteurs et d'organes qui utilisent uniquement la gravité terrestre pour leur domaine normal de mesure. Comment l’absence de gravité va-t-elle affecter ces capteurs ?
Afin de répondre à ces questions, 6 types d’expérimentations ont été définies :
2 types de mesures physiologiques de la coordination œil-tête pendant les tâches habituelles de la vie à bord, en « free floating » sur plusieurs heures :
- SAXO : (Synergie Axiale) : mesure des paramètres de position et de mouvement de segments corporels du cosmonaute en relation avec son activité musculaire lors de mouvements volontaires perturbateurs sur l'équilibre du corps,
- DEDALE : (Dessin de l'image du corps et perception des positions articulaires) : pour quantifier la représentation que le cosmonaute a de l'image de son corps, en restituant la trajectoire de son bras lorsque celui-ci effectue des gestes précis et volontaires.
En outre, 3 types de stimulations sont associées aux mesures physiologiques :
- visuelle avec une lunette binoculaire et un ensemble de cibles lumineuses comme dans le cas des 2 expérimentations suivantes :
- REVERIE : (Réactions visio-posturale et reflexe optocinétique) : mesure de la vitesse de déplacement de l'œil soumis à une stimulation visuelle constituée d'une scène visuelle dont on connaît la vitesse de défilement.
- REGARD : (coordination œil-tête) : mesure des vitesses de déplacement de l'œil et de la tête du cosmonaute soumis à une stimulation visuelle constituée de cibles lumineuses placées sur une paroi de la station face au sujet.
- tactile avec une matrice de points décrivant une figure comme dans le cas de :
- PISTILLE : (Perception et Interprétation des Stimulations Tactiles) : reconnaissance par le sujet de caractères ou figures géométriques qui sont tracés sur la peau à l'aide d'un tampon constitué d'une matrice de pointes réalisant la stimulation tactile.
- tendineuse avec des vibrateurs comme dans le cas de :
- VITRUVE : (Vibration tendineuse ) : mesure de l’activité musculaire et des paramètres cinématiques des 2 jambes d'un cosmonaute lorsque les tendons musculaires correspondants sont soumis à des stimulations mécaniques vibratoires.
Matériel utilisé
Un ensemble complexe (mini-laboratoire spatial) constitué d'environ 80 éléments.
C'est l'instrument PHYSALIE qui est constitué de 3 ensembles :
- SUPER POCKET : un ensemble portable, léger et autonome constituant une centrale d'acquisition de paramètres physiologiques, de paramètres de position et de mouvements de segments corporels,
- KINESIGRAPHE : un système de restitution d'attitude des segments corporels du cosmonaute, utilisant 2 caméras vidéo stéréoscopiques (50 images/s) et 15 à 20 marqueurs,
- SYSTEME DE STIMULATION se composant d’une lunette binoculaire et de représentations visuelles (damier ou cibles lumineuses) mais aussi d’une matrice tactile et de vibrateurs.
