Pats mokslinis darbas nėra kažkuo ypatingas – tai eilinis mokslinis tyrimas, turintis aiškią praktinę vertę. Tačiau neįprasta yra jo autorystė. Fizikos ir matematikos mokslų kandidato laipsnio siekia Katerina Tichonova, laikoma Rusijos prezidento Vladimiro Putino jaunesniąja dukterimi. Bent jau taip ją įvardija naujienų agentūros „Reuters“ ir „Bloomberg“, o taip pat JAV finansų departamentas.
Disertacijos tema eiliniam skaitytojui skamba gana painiai: „Vestibuliarinių mechanoreceptorių aktyvumo korekcijos matematinės užduotys.“
Moksliniame darbe analizuojamas žmogaus pusiausvyros pojūtis, kurį užtikrina vestibuliarinis aparatas, esantis žmogaus vidinėje ausyje. Jo receptoriai seka galvos judesius ir reaguoja į Žemės traukos vektoriaus pokyčius, siųsdami į smegenis signalus apie kūno padėtį ir pagreitį.
Šie receptoriai yra labai jautrūs, todėl juos nesunku suklaidinti – pavyzdžiui, kurį laiką pasisukus vietoje, žmogui pradės atrodyti, kad žemė svyruoja po jo kojomis.
Jūros liga yra panašaus pobūdžio: regėjimo informacija nesutampa su signalais, kuriuos siunčia vestibuliarinis aparatas, ir žmogus pradeda jausti užsupimą.
Kadangi vestibuliarinio aparato „atskaitos taškas“ yra žemės trauka, jis negali normaliai funkcionuoti nesvarumo arba perkrovų sąlygomis. Akys fiksuoja judesį, bet vidinės ausies receptoriai nepatvirtina vizualinės informacijos, ir pradeda su ja konfliktuoti – šitaip smegenys yra suklaidinamos.
Būtent šios problemos sprendimui skirtas K.Tichonovos darbas. Jame nagrinėjami būdai, kaip pakoreguoti į smegenis siunčiamus vestibuliarinio aparato signalus ir sugrąžinti normalų pusiausvyros jausmą neįprastos gravitacijos sąlygomis arba ištikus vidinės ausies ligai.
Disertacija buvo rašoma ne vienerius metus, nes joje cituojama 12 kitų mokslinių darbų, kuriuose K.Tichonova nurodoma kaip bendraautorė.
Pats koregavimo metodas – galvaninės vestibuliarinės stimuliacijos (GVS) technologija – žinoma jau beveik šimtą metų. Žmogui ant galvos uždedami elektrodai, kurie stimuliuoja vestibuliarinį aparatą silpna elektros srove. Šitaip pacientui sukeliama judėjimo iliuzija, kaičiasi orientacija erdvėje, susitraukia raumenys, ima judėti akys.
Prieš keletą metų Japonijoje buvo sukurtas prietaisas, panašus į ausines, kuris padeda tokios iliuzijos dėka valdyti žmonių judesius. Šis prietaisas skirtas kompiuterinių simuliatorių mėgėjams bei pramogų parkų lankytojams.
K.Tichonovos disertacijoje analogiški tyrimai atlikti remiantis vestibuliarinių receptorių matematiniu modeliu. Autorė pateikia du korekcijos variantus. Pirmas – programinė iliuzijos imitacija, kuri gali patobulinti pilotų mokymo simuliatorius ir padaryti juos labiau realistiškus.
Antras – neadekvačios sensorių reakcijos korekcija, skirta kosmonautams nesvarumo sąlygomis ir padeda atkurti normalų pusiausvyros jausmą remiantis daviklių rodmenimis.
