16 de abril de 2010

La matemática ayuda a dormir a los astronautas

Viernes, 16 de abril de 2010

La matemática ayuda a dormir a los astronautas

Los investigadores desarrollaron un software que usa modelos matemáticos para ayudar a los astronautas a ajustarse mejor a los cambios de turno y servirá también fuera del espacio.

Koichi Wakata


Los cambios de turno en el trabajo pueden causar estragos en la habilidad de una persona para dormir y resulta en un pobre rendimiento.

Los investigadores del Instituto de Investigación Biomédica Espacial (
NSBRI) desarrollaron un programa para ayudar a las personas con problemas de sueño por sus cambios de horario, enfocándose en la problemática de los astronautas, aunque también servirá para las demás personas aquí en la superficie terrestre.

"Los mejores métodos que conocemos para ayudar a las personas para que operen en el pico de su rendimiento son, primero, asegurarse que tengan un sueño adecuado y, segundo, que sus turnos de trabajo estén diseñados para estar alineados con el reloj natural del cuerpo", señaló la líder del proyecto, Dr. Elizabeth Klerman.

La facultativa, de la división de Medicina del Sueño en el Hospital Brighman, comentó que el software tiene dos componentes. El Software de Simulación de Rendimiento Circadiano (CPSS) usa complejas fórmulas matemáticas para predecir cómo reaccionará un individuo a condiciones específicas. Además permite a los usuarios diseñar interactivamente un programa y predice si esa programación se espera que funcionen bien o no.

El segundo componente, conocido como Shifter, "prescribe" los tiempos óptimos en el programa para usar la luz al cambiar el ritmo circadiano de la persona para mejorar el rendimiento en momentos críticos.


Shifter
Imagen de Shifter



"Si hay un evento de la misión, como una caminata espacial, programada a la una o dos de la mañana, ¿qué podemos hacer para ayudar al astronauta a estar alerta y funcionando bien todo el tiempo? ¿Sugerimos que duerman la siesta o cafeína? ¿Cambiamos la programación de horarios de sueño? Hay una variedad de opciones que quisiéramos ser capaces de brindar", explica la científica.

Los investigadores saben que el rendimiento de un individuo y su capacidad de estar alerta están regulados por varios factores relacionados con los ritmos circadianos y el ciclo de sueño-despertar, pero también de la intensidad y longitud de onda de la luz, la cantidad de sueño de la noche anterior y la percepción del tiempo de nuestro cuerpo. Como resultado, la mayoría de las personas no son capaces de operar en el pico de rendimiento en el turno nocturno.

La situación en la Estación Espacial Internacional (EEI) para los astronautas es complicada porque enfrentan horarios irregulares y cambios imprevistos o que surgen con poca anticipación.

Con el programa básico completado, los investigadores están trabajando para individualizar el modelo. Quieren determinar qué datos personales son necesarios para brindar recomendaciones apropiadas.

ichard
El Comandante Richard "Dick" Truly y el Especialista de Misión Guion Bluford duermen en el puente del Challenger, frente a los gabinetes de proa y la pared de babor. Truly duerme con la cabeza hacia el techo y los pies hacia el piso. Bluford, cubriendo sus ojos con una máscara, está con la cabeza hacia el piso y los pies hacia el techo


Fuera de la EEI y la industria espacial, el programa podría ayudar al personal médico, de seguridad, bomberos, transportistas y demás profesiones que enfrentan este tipo de cambios de horario u horario nocturno. En muchas de estas profesiones estar alertas y tener un buen rendimiento no sólo los ayudará a esos trabajadores, sino al resto de la sociedad, debido a la importancia de sus tareas.

Klerman alerta que la falta de sueño puede afectar más que el rendimiento de las personas. La salud general se ve afectada, asociándose la falta de sueño con un riesgo de incremento en la obesidad, condiciones pre-diabéticas, reducida respuesta a las vacunas y cambios en las funciones cardiovasculares.

El modelado matemático es uno de los varios esfuerzos llevados por NSBRI para mejorar estas situaciones y en determinar qué tipo de iluminación puede mejorar el rendimiento de los astronautas.

El reloj biológico en el microscopio argentino
En nuestro país, Diego Golombek ha estudiado el tema y publicó, por ejemplo, «El ciclo sueño vigilia», Cronobiología humana. Buenos Aires: Editorial Universidad de Quilmes, entre otras obras.

"Tenemos un reloj biológico. Y no es un concepto, existe: es un área del cerebro que le dice al cuerpo qué hora es y que controla los ritmos biológicos del organismo. Entre ellos, los ciclos de sueño y vigilia", explicó Golombek en un artículo de Clarín sobre cómo adaptar a los chicos a este ciclo antes del inicio de clases.

¿Cómo duermen los astronautas?

En el transbordador espacial los astronautas deben amarrarse a los asientos o usar bolsas de dormir que también deben amarrarse para no flotar y evitan la cabina del piloto para estar lejos de la luz. En la EEI los astronautas tienen el
módulo Zvezda con pequeños compartimentos en los que cuelgan las bolsas de dormir y otros efectos personales.
Los estudios sobre los astronautas tienen sentido a pesar de los recortes del presidente Obama y en virtud de los recientes cambios de Obama para la NASA.

Sally Ride

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