Dass Menschen unter veränderter Schwerkraft anders zugreifen, stellten Wissenschaftler von der Deutschen Sporthochschule in Köln in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt mithilfe von Experimenten in Parabelflügen und Zentrifugen fest.
Bei den Parabelflügen herrscht im frei fallenden Flugzeug über 20 Sekunden Schwerelosigkeit. Die Versuchspersonen mussten dabei einen speziellen Joystick drücken, und es wurde gemessen, wie fest sie das taten.
Die Experimente unter 3 G (dreifache Erdschwerkraft) in einer Zentrifuge zeigten, dass man unnötigerweise mehr Kraft aufwendet als unter 1 G. Aber auch in der Schwerelosigkeit ist die Kraftproduktion größer, „interessanterweise bereits 100 Millisekunden nach einem Reiz”, sagt Andreas Mierau. „Die Ursache könnte ein falsches motorisches Kommando unseres Gehirns sein – oder die Veränderung eines motorischen Kommandos auf dem Weg zu den Muskeln”, vermutet Mierau. „Sehr wahrscheinlich stecken Signale aus unserem Gleichgewichtsorgan dahinter.”
Die Ergebnisse sind für Astronauten und Piloten von Bedeutung, da diese präzise Bewegungen ausführen müssen und die Steuer- und Regelgeräte sehr empfindlich reagieren – ein zu starkes Zupacken könnte zu gefährlichen Fehlern führen.
In einem modifizierten Experiment setzten die Forscher das Handgelenk der Versuchspersonen Vibrationen aus. Sie veränderten das „propriozeptive Feedback”, das bei Muskeltätigkeiten immer auftritt und dem Gehirn über Sensoren in den Muskeln, Gelenken und der Haut eine Rückmeldung gibt. „Der Anstieg der Kraftproduktion in der Mikrogravitation ist mit Vibrationen deutlich geringer als ohne”, fasst Mierau die Ergebnisse des Experiments zusammen.
