ESA Astronaut Alexander Gerst bär en sensor för experimentet på cirkadiska rytmer. Kredit:NASA
Många astronauter spelar instrument, och några har till och med gjort musik i rymden. Få har dansat i rymden, fastän, kanske för att besättningsmedlemmar har svårt att knacka på tårna när de är viktlösa. Eller så kan det vara så att spendera tid i rymden kastar av sig deras rytm - åtminstone deras dygnsrytm.
Vår dygnsrytm, även kallad kroppens biologiska klocka, koordinerar daglig variation av fysiologiska funktioner som sömn och vakenhet. Att upprätthålla en dygnsrytm som är synkroniserad med vårt 24-timmarsdygn är viktigt för hälsa och välbefinnande.
Undersökningen Circadian Rhythms undersöker om långvarig rymdfärd kastar av sig dygnsrytm hos astronauter och vilken roll faktorer som oregelbundna ljus- och mörkercykler spelar, mikrogravitationsinducerade förändringar i kroppssammansättning, och minskad fysisk aktivitet.
Kroppens kärntemperatur fluktuerar under dagen i enlighet med dess dygnsrytm och mätning av dessa förändringar kan visa när en persons kroppsklocka är ur funktion. Utredarna använder en icke-invasiv sensor placerad på pannan för att spåra kroppstemperaturen hos flera olika astronauter före flygning, flera gånger under sitt uppdrag, och efter flygningen.
"Om kärnkroppstemperaturen ändras under flygning, detta skulle indikera en avsynkronisering av dygnsrytmen, "sade huvudutredaren Hanns-Christian Gunga från Universitätsmedizin Berlin i Tyskland. Denna forskning ombord på den internationella rymdstationen är sponsrad av European Space Agency.
Forskare kommer att korrelera temperaturdata med mätningar av melatonin före och efter flygning, ett hormon vars nivåer följer det klassiska dygnsmönster.
Thermolab styrenhet och sensorer som placeras på kroppen. Kredit:ESA
"Vi vill undersöka vad som händer med kroppstemperaturens dygnsrytm när vi kretsar runt jorden 16 gånger om dagen, ", sade medutredaren Oliver Opatz. "Vad kan påverka andra fysiologiska funktioner som sömn och immunsystemet, till exempel? Det skulle ha betydelse för längre rymdresor, när detta kan orsaka sjukdom. "
Detta arbete och andra studier om dygnsrytmer, som undersökningen av ljuseffekter, kan hjälpa besättningar på framtida uppdrag att bättre anpassa sömnen, arbete, och fysisk aktivitet för att matcha deras naturliga cykler, förbättra deras produktivitet och hälsa. Att jämföra resultat med Mars500-sekvestreringsexperimentet kan också bidra till bättre utformning av framtida uppdrag.
Att förstå hur dygnsrytmer förändras i mikrogravitation har också tillämpningar på jorden. Det kunde, till exempel, hjälpa dem med sömn, autonoma nervsystemet, och skiftarbetesrelaterade störningar.
Dessutom, sensorenheten har potentiell användning på jorden som ett icke-invasivt sätt att mäta kroppstemperatur i kliniska miljöer.
"Att mäta temperatur med en apparat på hudens yta är mycket enklare än andra metoder. Det kräver ingen specialiserad medicinsk personal för att göra den mätningen, och patienten accepterar det också lätt, "sa Opatz.
Genom att hjälpa astronauter att hålla sina dagliga klockor synkroniserade, denna undersökning kan få dem att dansa igenom sina uppdrag.