Studio del sonno in microgravità per Samantha Cristoforetti

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Missione Futura
Il logo della Missione Futura (A.S.I.-E.S.A.-A.M.)

L’esperimento fa parte del programma di attività scientifiche e sperimentali della missione FUTURA, organizzata e finanziata dall’Agenzia Spaziale Italiana

(Ufficio Stampa Agenzia Spaziale Italiana) 27 gennaio 2015

Wearable Monitoring“, così si chiama l’esperimento che fa parte del progetto che ha come obiettivo di approfondire la conoscenza dei meccanismi fisiologici del sonno in microgravità. Da due settimane la nostra astronauta dell’Agenzia Spaziale Europea e capitano pilota dell’Aeronautica Militare, Samantha Cristoforetti, assieme alle altre attività  comprese nel programma scientifico della Missione Futura,  ha effettuato con successo le prime tre registrazioni notturne previste dall’esperimento.

ASI logo

La Missione Futura comprende nove progetti selezionati e sviluppati dall’Agenzia Spaziale Italiana (a destra il logo dell’Agenzia), tra cui l’esperimento Wearable Monitoring che è stato proposto dalla Fondazione Don Gnocchi e svolto in collaborazione con l’Istituto Auxologico Italiano.

Nell’ultimo comunicato stampa dell’A.S.I. si sottolinea che: «L’accurata esecuzione del protocollo sperimentale da parte dell’astronauta e l’attento coordinamento delle attività da parte di ASI e della NASA sono state determinanti per l’alta qualità dei dati raccolti. La conoscenza dei meccanismi fisiologici del sonno in microgravità è un tema importante: durante le missioni spaziali la qualità del sonno è normalmente ridotta e questo può portare a una diminuzione dell’attenzione e della vigilanza durante le attività in veglia degli astronauti. I fattori responsabili di questo fenomeno sono in gran parte ancora da studiare. Il progetto si propone in particolare di chiarire l’andamento nel sonno dell’attività elettrica e meccanica del cuore, dei livelli di attivazione del sistema nervoso autonomo, della respirazione e della temperatura. I dati vengono rilevati e raccolti attraverso un sistema indossabile, denominato MagIC-Space, sviluppato nel Laboratorio dei Sensori Indossabili e Telemedicina di Milano della Fondazione Don Gnocchi. Il team di sviluppo è costituito dagli ingegneri Francesco Rizzo, Paolo Meriggi e Prospero Lombardi, sotto la guida dell’ingegner Marco Di Rienzo (PI del progetto). MagIC-Space è composto da una maglietta contenente sensori tessili per la rilevazione dell’elettrocardiogramma e del respiro, un’unità di monitoraggio per la raccolta dei dati e la misura delle vibrazioni cardiache (da cui vengono estratti gli indici di meccanica cardiaca), un termometro per la misura della temperatura cutanea e un pacco batterie per l’alimentazione del dispositivo. Il sistema è stato progettato in modo da integrare gran parte dei sensori e dei fili all’interno della maglietta. Questo accorgimento ha permesso di semplificare il setup iniziale del dispositivo e ridurre il tempo-astronauta necessario per la preparazione dell’esperimento. Il dispositivo MagIC-Space è giunto sulla Stazione Spaziale Internazionale il 12 gennaio scorso, con la capsula SpaceX Dragon CRS-5, e il piano delle attività a bordo prevede sei registrazioni notturne nell’arco dei sei mesi di permanenza di Samantha Cristoforetti nello spazio. In ciascuna sessione sperimentale l’astronauta indossa la maglietta sensorizzata per tutta la notte e al risveglio trasferisce i dati sul computer di bordo per la successiva trasmissione a terra. Le registrazioni vengono poi analizzate alla Fondazione Don Gnocchi dagli ingegneri Emanuele Vaini, Prospero Lombardi e Paolo Castiglioni. La raccolta dei dati a terra e l’interpretazione biologica dei risultati sono svolte in collaborazione con il team di cardiologi dell’Istituto Auxologico Italiano – dottoresse Carolina Lombardi, Giovanna Branzi e Valeria Rella – sotto il coordinamento del professor Gianfranco Parati, docente di Medicina Cardiovascolare dell’Università di Milano Bicocca.»

I risultati forniti dall’esperimento in un’ambiente di microgravità potranno avere importanti riflessi anche a terra. E’ noto che soprattutto nel mondo occidentale il 25 per cento della popolazione soffre di disturbi del sonno, che posso richiedere monitoraggi complessi. Il dispositivo sviluppato e utilizzato per questo progetto potrebbe essere utilizzato presso il domicilio del paziente, nell’ambito di servizi di telemedicina, per la diagnosi, da remoto, dei disturbi del sonno.