Нельзя утверждать, что невесомость совершенно незнакома земным существам. Исчезновение силы тяжести сравнительно часто испытывают различные организмы в условиях наземного существования. Возникая лишь при свободном падении, невесомость, по-видимому, сигнализирует об опасности возможного удара о землю и не длится, как правило, более 2–3 сек. Нам представляется, что механизмы физиологических реакций, вызванных исчезновением силы тяжести, следует рассматривать, исходя из представлений о динамике процессов, которые возникают в организме при свободном падении. Известно, что у животных падение вызывает экстензорную (лифтную) реакцию конечностей и туловища, вращательные движения хвостом (они стабилизируют животное в потоке встречного воздуха), активизацию хватательных рефлексов. Биологическое значение этих моторных актов – в подготовке позы, обеспечивающей наиболее безопасное приземление.
Подобные реакции отмечены [310, 146 и др.] у животных и в начальном периоде невесомости в полетах па самолетах и спутниках. В двигательпом возбуждении можно выделить [115, 118] тоническую (экстензорную) реакцию конечностей и туловища и моторную реакцию – хватательные движения, вращательные движения хвостом, реципрокные движения конечностей в виде прыжков и бега. Сходство моторики в начальном периоде невесомости и при падении свидетельствует о том, что этот период, по-видимому, воспринимается животными как падение. Невесомость, продолжающаяся более 2–3 сек., не имеет каких-либо фило- или онтогенетических прецедентов, и, становясь сигналом чрезвычайной опасности, вызывает интенсивную оборонительную реакцию "убегания" (движения в виде прыжков и бега, крик, расширение глазных щелей и пр.).
Г. Мэгун [202] указывает, что реципрокное сгибание конечностей, сочетающееся с прогибанием спины, постоянно возникает при прямом раздражении ретикулярной формации, причем невозможность вызвать ретикулоспинальное торможение объясняется функциями коры, снижающей возбудимость продолговатого мозга. Удаление областей вестибулярного представительства в коре препятствует развитию двигательного возбуждения в невесомости у кошек. Чрезмерная выраженность реципрокных движений может расцениваться как результат растормаживания подкорки: реципрокные движения конечностей характерны для эмбрионального периода до сформирования функций коры.
При невесомости, создаваемой в закрытых кабинах самолетов, спутников и т. п., информация, поступающая от гравирецепторов (вестибулярного, кожно-мышечного) и ряда интероцепторов, свидетельствует об исчезновении реакции опоры, о падении, т. е. об опасном для организма животного или человека нарушении стабильности окружающего. В то же время зрение сигнализирует об отсутствии пространственных изменений, вокруг видны те же стены, пол и потолок кабины. Таким образом, возникают два противоречивых потока информации. Анализируя работу различных сенсорных систем, Хольст [421] предположил, что в случае, когда от разных рецепторов поступают противоречивые сообщения, в низших мозговых центрах происходит "нейтрализация", "гашение" их и высших центров достигает только "остаток преобладающего сигнала".
Результаты экспериментов с животными, полученные в условиях кратковременной невесомости, подтверждают высказанные выше суждения. Очевидно, в силу преобладающего значения в пространственном восприятии животных вестибулярного и двигательного анализаторов по сравнению со зрительным [12, 32], после исчезновения силы тяжести у животных возникали моторные реакции, характерные для свободного падения в естественных условиях, в соответствии с гравирецепторной информацией. По мере наступления адаптации к условиям невесомости моторная активность животных снижалась.