Human PhysiologyHuman PhysiologyФизиология человека0131-16463034-6150The Russian Academy of Sciences66405910.31857/S0131164624040042BTNMNIArticlesСтатьиResearch ArticleThe Effect of Dry Immersion on the Characteristics of Joystick Control during the Performance of a Visual-Motor Task in Men and WomenВлияние "сухой" иммерсии на характеристики управления джойстиком при выполнении зрительно-двигательной задачи у мужчин и женщинMillerN. V.МиллерН. В.
Russian Federation
nvmiller@mail.ruZobovaL. N.ЗобоваЛ. Н.nvmiller@mail.ruBadakvaA. M.БадакваА. М.
Russian Federation
nvmiller@mail.ruInstitute of Biomedical Problems, RASФГБУН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН31102024504495825022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0131-1646/article/view/664059

A study of the effect of Dry Immersion (DI) on the characteristics of joystick control during a visual-motor task in men and women was conducted. It is shown that in the first days of DI there is a deterioration in the performance of the visual-motor task – an increase in time indicators and a decrease in movement accuracy. By the end of DI, most of the parameters returned to the control level indicating the adaptation of the hand movement control mechanisms to immersion conditions. However, despite the similarity of the effect of DI on changes in the parameters of movement trajectories in men and women, it was shown that both in control and in DI, women performed the presented visual-motor task faster and more accurately due to a longer latency time. In the early days of DI, the characteristics of task performance in women changed less than in men, which indicated a better adaptation of women to the conditions of DI. In the process of adaptation to DI factors, men and women had different strategies for performing visual-motor tasks.

Проведено исследование влияния "сухой" иммерсии (СИ) на характеристики управления джойстиком при выполнении зрительно-двигательной задачи у мужчин и женщин. Показано, что в первые дни СИ происходило ухудшение выполнения зрительно-моторной задачи – увеличение временных показателей и уменьшение точности движения. К концу СИ большинство параметров возвращалось к контрольному уровню, указывая на адаптацию механизмов управления движения руки к условиям иммерсии. Однако при схожести влияния СИ на изменения параметров траекторий движения у мужчин и женщин было показано, что как в контроле, так и в СИ женщины выполняли предъявляемую зрительно-двигательную задачу быстрее и точнее за счет большего латентного времени. В первые дни СИ характеристики выполнения задачи у женщин изменялись меньше, чем у мужчин, что говорило о лучшей адаптации женщин к условиям СИ. В процессе адаптации к факторам СИ у мужчин и женщин по-разному менялась стратегия выполнения зрительно-двигательной задачи.

Dry Immersionvisual-motor taskmotor controlgender differences"сухая" иммерсиязрительно-двигательная задачауправление движениеммежполовые различияРАНRASFMFR-2024-0033Kozlovskaya I.B. Gravity and the tonic postural motor system // Human Physiology. 2018. V. 44. № 7. P. 725.Козловская И.Б. Гравитация и позно-тоническая двигательная система // Авиакосм. и эколог. мед. 2017. Т. 51. № 3. С. 5.Kornilova L.N., Naumov I.A., Glukhikh D.O. et al. Vestibular function and space motion sickness // Human Physiology. 2017. V. 43. № 5. P. 557.Корнилова Л.Н., Наумов И.А., Глухих Д.О. и др. Вестибулярная функция и космическая болезнь движения // Физиология человека. 2017. Т. 43. № 5. С. 80.Carriot J., Mackrous I., Cullen K.E. Challenges to the vestibular system in space: how the brain responds and adapts to microgravity // Front. Neural Circuits. 2021. V. 15. P. 760313.Jamšek M.J., Kunavar T., Blohm G. et al. Effects of simulated microgravity and hypergravity conditions on arm movements in normogravity // Front. Neural Circuits. 2021. V. 15. P. 750176.Tays G.D., Hupfeld K.E., McGregor H.R. et al. The effects of long duration spaceflight on sensorimotor control and cognition // Front. Neural Circuits. 2021. V. 15. P. 723504.Mechtcheriakov S., Berger M., Molokanova E. et al. Slowing of human arm movements during weightlessness: the role of vision // Eur. J. Appl. Physiol. 2002. V. 87. № 6. P. 576.Koppelmans V., Bloomberg J., Mulavara A., Seidler R. Brain structural plasticity with spaceflight // NPJ Microgravity. 2016. V. 2. P. 2.Van Ombergen A., Jillings S., Jeurissen B. et al. Brain ventricular volume changes induced by long-duration spaceflight // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2019. V. 116. № 21. P. 10531.Jillings S., Van Ombergen A., Tomilovskaya E. et al. Macro-and microstructural changes in cosmonauts’ brains after long-duration spaceflight // Sci. Adv. 2020. V. 6. № 36. P. eaaz9488.Clément G.R., Boyle R.D., George K.A. et al. Challenges to the central nervous system during human spaceflight missions to Mars // J. Neurophysiol. 2020. V. 123. № 5. P. 2037.Tomilovskaya E.S., Rukavishnikov I.V., Amirova L.E. et al. [21-day Dry Immersion: design and primary results] // Aviakosm. Ekolog. Med. 2020. V. 54. № 4. P. 5.Томиловская Е.С., Рукавишников И.В., Амирова Л.Е. и др. 21-суточная "сухая" иммерсия: особенности проведения и основные итоги // Авиакосм. и эколог. мед. 2020. Т. 54. № 4. С. 5.Gallagher M., Arshad I., Ferre E.R. Gravity modulates behaviour control strategy // Exp. Brain Res. 2019. V. 237. № 4. P. 989.Saveko A., Bekreneva M., Ponomarev I. et al. Impact of different ground-based microgravity models on human sensorimotor system // Front. Physiol. 2023. V. 14. P. 1085545.Badakva A.M., Miller N.V., Zobova L.N., Roschin V.Y. Study of the effect of support unloading on cortical control mechanisms of hand movements in immersion experiments on monkeys // Aviakosm. Ekolog. Med. 2019. V. 53. № 3. P. 33.Бадаква А.М., Миллер Н.В., Зобова Л.Н., Рощин В.Ю. Исследование влияния опорной разгрузки на корковые механизмы управления движениями руки в иммерсионных экспериментах на обезьянах // Авиакосм. и эколог. мед. 2019. Т. 53. № 3. С. 33.Badakva A.M., Miller N.V., Zobova L.N., Roschin V.Y. Influence of Water immersion of monkeys on the activity of posterior parietal cortex structures involved in planning and correcting hand movements in performing a motor nask // Human Physiology. 2021. V. 47. № 3. P. 254.Бадаква А.М., Миллер Н.В., Зобова Л.Н., Рощин В.Ю. Влияние водной иммерсии обезьян на активность структур заднетеменной коры, участвующих в планировании и коррекции движений рук при выполнении моторной задачи // Физиология человека. 2021. Т. 47. № 3. С. 13.Moreno-Briseño P., Díaz R., Campos-Romo A., Fernandez-Ruiz J. Sex-related differences in motor learning and performance // Behav. Brain Funct. 2010. V. 6. № 1. P. 74.Reschke M.F., Cohen H.S., Cerisano J.M. et al. Effects of sex and gender on adaptation to space: neurosensory systems // J. Womens Health. 2014. V. 23. № 11. P. 959.Mark S., Scott G.B., Donoviel D.B. et al. The impact of sex and gender on adaptation to space: executive summary // J. Womens Health. 2014. V. 23. № 11. P. 941.D'souza S., Haghgoo N., Mankame K. et al. Safe spaceflight for women: Examining the data gap and improving design considerations // J. Space Saf. Eng. 2022. V. 9. № 2. P. 154.Lyakhovetskii V.A., Zelenskaya I.S., Karpinskaya V.Yu. et al. Influence of dry immersion on the characteristics of cyclic precise hand movements // Human Physiology. 2022. V. 48. № 6. P. 680.Ляховецкий В.А., Зеленская И.С., Карпинская В.Ю. и др. Влияние "сухой" иммерсии на характеристики циклических точностных движений руки // Физиология человека. 2022. Т. 48. № 6. С. 57.Berger M., Mescheriakov S., Molokanova E. et al. Pointing arm movements in short-and long-term spaceflights // Aviat. Space Environ. Med. 1997. V. 68. № 9. P. 781.Weber B., Proske U. Limb position sense and sensorimotor performance under conditions of weightlessness // Life Sci. Space Res. 2022. V. 32. P. 63.Barral J., Debû B. Aiming in adults: Sex and laterality effects // Laterality. 2004. V. 9. № 3. P. 299.Batmaz A.U., de Mathelin M., Dresp-Langley B. Seeing virtual while acting real: Visual display and strategy effects on the time and precision of eye-hand coordination // PloS One. 2017. V. 12. № 8. P. e0183789.Liutsko L., Muiños R., Tous Ral J.M., Contreras M.J. Fine motor precision tasks: sex differences in performance with and without visual guidance across different age groups // Behav. Sci. 2020. V. 10. № 1. P. 36.Kogan B.M., Drozdov A.Z., Dmitrieva T.V. [Mechanisms of development of somatic and psychopathological stress disorders (sexual and gender aspects)] // Systems Psychology and Sociology. 2010. V. 1. № 1. P. 105.Коган Б.М., Дроздов А.З., Дмитриева Т.Б. Механизмы развития соматических и психопатологических стрессовых расстройств (половые и гендерные аспекты) // Системная психология и социология. 2010. Т. 1. № 1. С. 105.Goel N., Bale T.L., Epperson C.N. et al. Effects of sex and gender on adaptation to space: behavioral health // J. Womens Health. 2014. V. 23. № 11. P. 975.Schneider S., Askew C.D., Brümmer V. et al. The effect of parabolic flight on perceived physical, motivational and psychological state in men and women: correlation with neuroendocrine stress parameters and electrocortical activity // Stress. 2009. V. 12. № 4. P. 336.