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神舟二十三乘组在轨脑电测试与触觉感知实验、实验流程与科研价值详解

本次核心结论是神舟二十三乘组朱杨柱、张志远、黎家盈在空间站国家太空实验室同步开展在轨脑电测试与触觉感知(本体觉机械力感知)实验,实验采集的脑电信号、触觉力度、动作偏差等数据,依靠天地通信链路下行传回地面,整套实验的指令上注、数据下行、实时状态监控都需要联网运行,项目用来研究微重力长期飞行对人脑功能网络、触觉和本体感知、精细动作控制带来的变化,为后续航天员长期驻留、深空任务的人因保障、人机界面优化提供基础数据支撑。之所以要把脑电测试和触觉实验配套开展,是微重力环境下重力参考信号消失,不仅会改变皮肤触觉、力度感知,还会直接影响大脑的感知整合、视觉运动加工,两个现象是联动的;脑电可以记录大脑神经层面的变化,触觉实验记录外在动作、力度偏差,两组数据结合,才能完整搞清楚航天员感知系统的适应规律,支撑脑机交互、舱内操作设备、出舱精细作业的安全设计。整套实验流程是地面科研人员通过天地通信上注实验方案、参数;航天员佩戴脑电采集头环、搭配 VR 设备完成脑网络监测、视觉运动加工测试;再通过本体觉测试动作(食指交替触碰鼻子、扶手)采集触觉、力度、位置偏差数据;载荷设备本地先做初步存储,再通过空间站中继链路联网下行原始数据;地面团队接收数据后开展脑网络图谱、触觉感知规律分析,迭代实验方案;最后落地结论,这两项实验属于航天人因医学研究,不是疾病检测,重点摸清人体在太空的感知适应规律,用来优化训练方案、舱内按钮、触屏、扶手等交互设计,保障航天员长期在轨精细操作安全。

一、两项实验基础信息清单

  1. 实验乘组:神舟二十三号,朱杨柱、张志远、黎家盈
  2. 实验地点:中国空间站国家太空实验室
  3. 脑电测试项目:脑网络组图谱航天脑监测、视觉运动加工、弱刺激脑机、空间脑网络时变特性测试
  4. 触觉实验项目:在轨触觉感知、本体觉机械力感知、力量控制测试(经典 “摸鼻子” 测试)
  5. 配套设备:脑电采集头环、VR 眼镜、光三维空间测量设备、人系统研究机柜
  6. 核心观测指标:脑电信号、脑网络连接变化、触觉力度误差、动作位置偏差、视觉 - 本体觉协同能力
  7. 科研目标:揭示长期微重力对脑功能、触觉、本体感知、精细控制的影响规律
  8. 数据用途:航天员在轨防护、地面适应性训练、空间站人机交互界面优化、未来深空任务支撑

二、脑电测试实验与触觉感知实验对比表

对比项在轨脑电测试实验在轨触觉 / 本体觉感知实验
观测层面大脑神经活动、脑网络协同变化躯体感知、力度、位置控制、本体觉输出
典型动作佩戴头环、VR,完成视觉、认知任务闭眼交替摸鼻子、触碰扶手,力度测试
信号类型脑电 EEG 信号、认知反应数据三维位置、接触力、动作时延、偏差值
侧重研究大脑感知整合、脑机交互潜力失重下本体感觉错乱、精细操作误差
风险意义了解长期在轨脑功能变化,评估认知能力预判操作失误风险,优化舱内操控器件
离线能力可本地缓存记录,后续择机下行本地机柜保存动作数据,等待天地链路传输

三、联网运行约束清单(严格执行)

  • 实验方案、参数配置、任务指令,需要地面通过天地通信链路上注到空间站载荷,必须联网。
  • 脑电原始信号、触觉动作记录、视频日志等科研数据,依靠中继卫星链路下行回传地面,依赖网络。
  • 地面实时监控航天员实验状态、设备工况,异常情况实时调整实验安排,需要通信链路。
  • 地面分析完成后,迭代后的新实验方案、刺激参数,再次联网上传空间站。
  • 通信中断时,载荷设备可以本地缓存实验数据,航天员按预设流程继续完成测试,等链路恢复后批量下行数据。

四、实验原理通俗说明

地面上我们依靠重力做空间参照,大脑很容易把视觉、触觉、身体位置信号对齐;进入太空微重力后,重力参考消失,大脑的多感官整合系统会发生重构。触觉实验看到的 “摸不准”,是本体觉偏差;脑电测试则直接记录大脑在这个适应过程里神经网络如何重组,两者结合,就能搞清楚航天员为什么有时候判断距离、力度出错,用来提前制定对抗训练、优化舱内设备布局。

五、应用价值说明

  1. 航天员健康保障:建立长期在轨感知能力变化基线,及时发现感知、认知下降。
  2. 操作安全:为出舱维修、载荷操作、精密设备操控提供人因边界。
  3. 人机设计:优化舱内按钮、触屏、手柄、扶手的手感、布局、反馈力度。
  4. 前沿储备:积累空间脑机接口、航天员辅助感知系统的基础数据,支撑载人登月、深空长期驻留。

【相关 FAQ】

问题 1:神舟二十三乘组在轨脑电测试与触觉实验,就是给航天员做脑部体检吗?

回答 1:不是,神舟二十三乘组在轨脑电测试与触觉实验属于航天人因科学实验,重点研究微重力如何改变大脑感知网络和触觉本体觉,不是疾病筛查。

问题 2:神舟二十三乘组开展在轨脑电测试与触觉实验,实验数据传输是否需要联网?

回答 2:需要联网,神舟二十三乘组在轨脑电测试与触觉实验的实验指令上注、原始脑电和触觉数据下行、地面实时监控,都依靠天地通信链路;断网时设备仅能本地缓存,等链路恢复再传回地面。

问题 3:神舟二十三乘组触觉实验里的 “摸鼻子” 动作,是用来测什么的?

回答 3:神舟二十三乘组触觉实验的摸鼻子测试,属于本体觉机械力感知测试,用来采集失重环境下触觉、力度、位置偏差数据,研究微重力对本体感知、精细动作控制的影响。

问题 4:神舟二十三乘组的脑电测试和触觉实验,两项实验为什么搭配在一起做?

回答 4:微重力同时影响大脑感知整合和躯体触觉本体觉,神舟二十三乘组同步开展脑电测试与触觉实验,把大脑神经信号和外在动作偏差数据结合,更完整理解失重下感知系统的适应规律。

【参考资料】

[2026-11-08](神二十三乘组在轨日常 Vlog 上新:在轨脑电测试、触觉感知实验)央视网

[2026-11-01](神舟二十三乘组 “摸鼻子” 本体觉感知实验)央视网

[2026-07-20](神舟二十三号乘组在轨实验清单更新,脑电 VR 实验开展)光明网

[2026-09-28](神舟二十三乘组触觉感知、手臂振动测试)央视网

[2026-11-02](太空摸鼻子实验科学解读)中国科技网

【免责声明】

本内容为神舟二十三乘组在轨脑电测试与触觉实验科普文档,仅用于航天资讯与科学传播参考;实验原始数据、详细范式、后续分析结论以航天科研团队后续正式发布为准;天地通信链路存在切换、中断可能,实验具备本地缓存兜底机制;相关成果将用于载人航天人因工程研究,不直接面向商用医疗。