Même un geste simple avec les deux bras peut changer lorsque la gravité diminue voire disparaît. Lors de vols reproduisant brièvement l’apesanteur, des volontaires ont eu davantage de mal à maintenir certains mouvements coordonnés.
Un astronaute doit souvent utiliser ses deux mains en même temps pour manipuler des commandes, des outils ou du matériel. Sur la Lune ou Mars, son corps ne sera pourtant soumis qu’à une fraction de la gravité terrestre.
Astronaute de l'ESA dans l'ISS, Paolo Nespoli
Illustration ESA
Pour mesurer cet effet, l’équipe a utilisé des vols paraboliques. L’avion suit une trajectoire qui permet de créer pendant quelques dizaines de secondes différents niveaux de gravité. Les participants ont ainsi effectué les mêmes exercices sous la gravité terrestre, en apesanteur et avec plusieurs niveaux intermédiaires.
Le test demandait de produire des mouvements rythmiques avec les deux bras selon différentes relations. D’autres exercices imposaient un décalage entre les mouvements, ce qui demandait davantage de contrôle pour conserver le rythme demandé.
C’est dans ces mouvements moins naturels que l’absence de gravité a eu l’effet le plus net. En apesanteur, les gestes devenaient plus chaotiques et dérivaient progressivement vers le mouvement où les deux bras agissent ensemble. Autrement dit, lorsque les repères habituels disparaissaient, le système moteur revenait plus facilement vers une organisation simple.
La gravité réduite ne produisait toutefois pas le même résultat que son absence complète. Les expériences ont également reproduit 25 %, 50 % et 75 % de la gravité terrestre. À mesure que la gravité augmentait, les participants retrouvaient généralement une meilleure précision et des mouvements moins variables pour les exercices les plus difficiles.
Ce résultat montre que la gravité ne sert pas uniquement à maintenir le corps au sol. Le cerveau et les muscles utilisent en permanence la gravité, leur environnement naturel, pour organiser les mouvements. Modifier cet environnement peut donc changer la façon dont plusieurs gestes sont coordonnés, même lorsque la personne sait parfaitement ce qu’elle doit faire.
Les chercheurs ont aussi publié une étude complémentaire sur la force produite simultanément par les deux bras. Elle indique que l’apesanteur réduisait notamment la régularité de cette force. Les niveaux de gravité intermédiaires donnaient là encore des performances généralement plus proches de celles observées sur Terre.
Ces expériences restent très brèves par rapport à un séjour spatial. Elles ne permettent donc pas de savoir comment le cerveau s’adapterait après plusieurs jours ou plusieurs mois. Les auteurs veulent notamment étudier des expositions plus longues et différents niveaux de gravité partielle, afin de mieux préparer les tâches réalisées sur la Lune ou Mars.