浙江理工大学;人因工程全国重点实验室;中国航天员科研训练中心;陕西师范大学;浙江大学;
目的 准确的速度感知对于人控交会对接、空间机械臂遥操作等任务的完成至关重要，因此，有必要开展在轨实验探究长期空间飞行对人速度感知特性的影响。方法 选取碰撞时间估计范式（TTC范式）开发实验软件，使用平板电脑进行刺激呈现，通过受试者在键盘上的按键反应数据来评估人的速度感知特性。通过地基实验，探究范式的可用性、可靠性，并量化分析重力内模型效应；通过空间站任务在轨实验，进一步考察长期空间飞行对人速度感知特性的影响。结果 在地面1G环境下，TTC范式具有高重测信度（r>0.8），且平均偏差率、平均偏差率绝对值无练习效应。此外，地面实验发现相对于竖直向上的运动，竖直向下的运动被估计得更快（即按键时间提前），提示存在重力内模型效应。在空间飞行微重力环境下，平均偏差率、平均偏差率绝对值在3个阶段（飞行前、中、后)、7次测试间差异均不显著，表明在现有测试时间点及测试范式中未发现航天员速度感知能力的明显变化。然而，重力内模型效应（竖直向下与竖直向上的差异）在航天员入轨初期有消退的趋势。结论 基于计算机屏幕的TTC估计范式，未发现长期空间飞行中人速度感知能力的显著变化，但微重力可能会减弱人脑重力内模型。
| 32 | 0 | 36 |
| 下载次数 | 被引频次 | 阅读次数 |
[1]陈善广，王春慧，陈晓萍，等.长期空间飞行中人的作业能力变化特性研究[J].航天医学与医学工程，2015,28(1):1-10.
[2]王长生，刘革，付全，等.运动时间知觉研究现状及其展望[J].北京体育大学学报，2007,(6):777-780.
[3]田雨，陈善广，王春慧，等.速度知觉测试软件的开发与应用[J].计算机工程与设计，2013,34(1):372-376.
[4]朱淑佩，唐伟财，王笃明，等.基本认知与操作能力对机械臂精细对接任务绩效及人误的影响[J].载人航天，2022,28(1):47-54.
[5] Senot P, Zago M, Le Séac’h A, et al. When up is down in 0g:How gravity sensing affect the timing of interceptive actions[J]. The Journal of Neuroscience, 2012, 32(6):1969-1973.
[6] Mcintyre J, Zago M, Berthoz A, et al. Does the brain model Newton’s laws?[J]. Nature Neuroscience, 2001, 4(7):693-694.
[7] Zago M, Bosco G, Maffei V, et al. Internal models of target motion:Expected dynamics overrides measured kinematics in timing manual interceptions[J]. Journal of Neurophysiology, 2004, 91(4):1620-1634.
[8] Senot P, Zago M, Lacquaniti F, et al. Anticipating the effects of gravity when intercepting moving objects:Differentiating up and down based on nonvisual cues[J]. Journal of Neurophysiology, 2005, 94(6):4471-4480.
[9] Delle MS, Paolocci G, Scalici F, et al. Interception of vertically approaching objects:Temporal recruitment of the internal model of gravity and contribution of optical[J]. Frontiers in Physiology, 2023,14:1266332.
[10]王笃明，高维，田雨，等.重力条件对人速度感知特性的影响研究[J].航天医学与医学工程，2015,28(6):408-412.
[11] Arshad I, FerréER. Cognition in zero gravity:Effects of non-terrestrial gravity on human behaviour[J]. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 2023, 76(5):979-994.
[12]田雨，王笃明，江京，等.遮挡范式下运动速度和方向对碰撞时间估计绩效指标的影响[J].心理科学，2018,41(4):782-788.
[13] Shrout PE, Fleiss JL. Intraclass correlations:uses in assessing rater reliability[J]. Psychol Bull, 1979, 86(2):420-428.
[14] Moscatelli A, Scaleia BL, Zago M, et al. Motion direction, luminance contrast, and speed perception:An unexpected meeting[J]. Journal of Vision, 2019, 19(6):16.
[15] Zago M, McIntyre J, Senot P, et al. Visuo-motor coordination and internal models for object interception[J]. Experimental Brain Research, 2009, 192(4):571-604.
[16] J?rges B, López-Moliner J. Gravity as a strong prior:implications for perception and action[J]. Frontiers in Human Neuroscience, 2017, 11:203.
[17]沈羡云，任维.失重生理学基础与进展[M].北京：国防工业出版社，2007.
[18] Zago M, Lacquaniti F. Visual perception and interception of falling objects:a review of evidence for an internal model of gravity[J].Journal of Neural Engineering, 2005, 2(3):S198-S208.
[19] Strangman GE, Sipes W, Beven G. Human cognitive performance in spaceflight and analogue environments[J]. Aviation, Space, and Environmental Medicine, 2014, 85(10):1033-1048.
[20] Garrett-Bakelman FE, Darshi M, Green SJ, et al. The NASA twins study:A multidimensional analysis of a year-long human spaceflight[J]. Science, 2019, 364(6436):eaau8650.
[21] Manzey D, Lorenz B, Poljakov V. Mental performance in extreme environments:results from a performance monitoring study during a438-day spaceflight[J]. Ergonomics, 1998, 41(4):537-559.
[22] Goswami N, White O, Blaber A, et al. Human physiology adaptation to altered gravity environments[J]. Acta Astro-nautica, 2021, 189:216-221.
基本信息:
DOI：10.16289/j.cnki.1002-0837.2025.01002
中图分类号:R852
引用信息:
[1]王笃明,张欣琦,田雨等.长期空间飞行对人速度感知特性的影响[J].航天医学与医学工程,2025,36(01):7-14.DOI:10.16289/j.cnki.1002-0837.2025.01002.
基金信息:
国家重点研发计划（2023YFF1203900,2023YFF1203905）; 空间站工程航天医学实验项目（HYZHXM03001）; 浙江省教育厅一般科研项目（Y202457121）