Polak poleci w kosmos! Neuropsycholog z Gdańska sprawdzi, jak radzi sobie ze stresem

Niedługo w kosmos leci polski astronauta. Pana zespół przygotował jeden z eksperymentów, które Sławosz Uznański-Wiśniewski jako członek polskiej misji naukowo-technologicznej IGNIS, będzie mógł przeprowadzić na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Skąd na gdańskiej AWFiS badania związane z kosmosem?

Jestem z wykształcenia także psychologiem sportu, zajmuję się neuropsychologią. Sport wyczynowy to dziedzina, gdzie ważne jest panowanie nad swoimi emocjami, tak samo jak nad swoim ciałem. A żeby być maksymalnie efektywnym, sportowiec musi nauczyć się eliminować wszystko, co mu przeszkadza i obniża efektywność pracy.

CZYTAJ TEŻ: Naukowiec z Gdańska zrealizuje kontrakt z ESA

Ale gdzie tu astronauta?

Proszę zamienić w tym równaniu wyraz „sportowiec” na „astronauta” i zobaczymy, że wymagania wobec niego są takie same. Miejsce jego działania będzie inne, wywołujące stres bodźce także – ale funkcjonowanie mózgu będzie podobne i u sportowca, i u astronauty. A ja w swojej pracy naukowej zajmuję się neurofeedbackiem EEG, czyli nieinwazyjną metodą wpływania na fale mózgowe. Do rozszerzenia badań poza świat sportowy zainspirowała mnie prof. Maria Pąchalska, znana i utytułowana neuropsycholog, która neurofeedbackiem zajmuje się od wielu lat. Kilka lat temu wspomniała, że ówczesne Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego chciałoby wykorzystać polskie laboratoria w działalności m.in. w sektorze kosmicznym, w projektach Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA – European Space Agency). W 2019 r. przedstawiliśmy w ESA nasze pilotażowe badania – nawiasem mówiąc, bardzo podobne do tego, co robimy teraz – i okazało się, że wcześniej w takim zakresie nikt nie robił badań uczestników misji kosmicznych ani w ESA, ani w NASA.

Nie wykorzystywano neurofeedbacku?

Wykorzystywano badania EEG, ale nie neurofeedback razem z oceną jego skuteczności w tak wielu sferach. Zaproponowaliśmy takie badania - może jako pierwsi.

Na czym one polegały?

Wówczas sprawdzaliśmy, jak u aktywnych fizycznie osób neurofeedback wpływa na obniżenie reakcji stresowej, wynikającej z wysokiej temperatury i ekstremalnego wysiłku. Wykorzystując EEG [ElektroEncefaloGraf – red.] można bowiem nie tylko rejestrować poziom fal mózgowych, ale także na nie aktywnie wpływać, np. obniżając natężenie tych, które odpowiadają za negatywne reakcje na stres albo podnoszą poziom tych, które związane są z koncentracją czy relaksem.

Okazało się, że sesje neurofeedbacku EEG przyniosły efekty: uczestnicy eksperymentu osiągali po nich lepsze wyniki podczas treningu. Zaczęliśmy więc sprawdzać, jak to wygląda w przypadku stresorów izolacji, samotności.

Dlaczego akurat samotności? Myśli pan, że izolacja jest tak wielkim stresorem?

Zdecydowanie. Bo my tutaj na Ziemi nie jesteśmy w stanie wyobrazić sobie, jak dojmujące i niszczące może być poczucie samotności i odizolowania w przestrzeni kosmicznej. Nie chodzi o to, że jest się tam samemu, bo oczywiście są inni członkowie załogi, ale raczej o izolację od świata i normalnego życia – bez możliwości rozmowy z bliskimi, bez możliwości wyjścia. Myślę, że to poczucie zawieszenia w próżni – nie tylko dosłownej, ale i psychicznej, jest najtrudniejsze.

Czyli w sytuacji, w jakiej są m.in. astronauci.

No właśnie. 

Wymuszony sytuacją brak kontaktów z innymi ludźmi to nie tyko poczucie samotności i wykluczenia z „normalnego świata”. Astronauci, którzy podczas długiej misji kosmicznej i tak są poddawani wielu stresowym sytuacjom, dodatkowo narażeni są na psychofizyczne skutki izolacji. Wiele badań pokazuje, że może to prowadzić do swoistych dysfunkcji, negatywnie wpływających choćby na działanie układu krążeniowo-oddechowgo.

Gdzie znaleźliście warunki do przeprowadzenia takich badań?

Na dawnym lotnisku wojskowym w Pile znajduje się Habitat Lunares - to ośrodek analog kosmicznej stacji orbitalnej. Można tam prowadzić badania w warunkach, które w izolacji od świata zewnętrznego odtwarzają misję na stację orbitalną. W czasie pandemii nawiązałem kontakt z Komisją Badań Kosmicznych w Polskiej Akademii Nauk w Gdańsku. Udało nam się przeprowadzić nasze badania podczas dwóch analogowych misji w Pile i jednej w ośrodku w Szwajcarii.

Okazało się, że u osób, które podczas takiej symulowanej dwutygodniowej misji np. na Księżyc miały prowadzone sesje neurofeedbacku EEG, efektywność pracy nie tylko utrzymała się na poziomie sprzed misji, ale u niektórych była nawet większa! Neurofeedback jest więc nawet bardziej efektywny niż zakładaliśmy - zmniejszył reakcję stresową spowodowaną izolacją: utrzymał lub zwiększył zdolności psychomotoryczne, koordynację ruchową i efektywność działania.

I tak, kilka lat później, będziecie pracować z astronautami, przebywającymi w kosmosie. 

W 2023 roku Polska Agencja Kosmiczna (POLSA), wiedząc już, że polski astronauta poleci w kosmos, zrobiła nabór eksperymentów naukowych do realizacji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Sam nie byłem w stanie w to początkowo uwierzyć, gdy okazało się, że nasz projekt – zatytułowany „Neurofeedback EEG a obniżenie reakcji na stres podczas izolacji u astronautów" - jest wśród wybranych do realizacji podczas misji Ax4. Załoga składać się będzie z czterech osób, ale komandor i pilot będą zbyt obciążeni innymi zadaniami, nasz projekt będą więc realizowali dwaj astronauci – Polak Sławosz Uznański-Wiśniewski i Węgier Tibor Kapu.

Ale jak uda im się nakłonić mózg do niezauważania permanentnej sytuacji stresowej? Na czym będą polegały prowadzone przez nich sesje?

Projekt w większości rozpocznie się na Ziemi, jeszcze przed rozpoczęciem misji. Sławosz i Tibor polecą w kosmos już wytrenowani, jak sportowcy na mistrzostwa. Po badaniach QEEG będziemy wiedzieli, które fale mózgowe i w których punktach EEG wskazują u nich zbyt niski lub zbyt wysoki poziom w stosunku do wartości referencyjnych. U każdego oczywiście będą to inne wartości. Wcześniej jednak musimy poddać ich najróżniejszym badaniom: pod względem neurofizjologicznym, neuropsychologicznym, biochemicznym, psychomotorycznym i psychologicznym. Zbadamy m.in. poziom CRP, czyli stanu zapalnego komórki, który pozwala ukazać przedłużone działanie stresora. Z kolei np. ocenę psychomotoryczną przeprowadzimy za pomocą Wiedeńskiego Systemu Testów, sprawdzającego efektywne działanie w sytuacjach standardowych i ekstremalnych. Badania Sławosza Uznańskiego-Wisniewskiego zamierzamy przeprowadzić 14 kwietnia, potem polecimy zbadać Tibora Kapu i na podstawie wyników obaj dostaną indywidualne zalecenia co do treningów neurofeedbacku.

I jak taki trening może wyglądać?

Każdego dnia treningowego przez około pół godziny będą np. „grać” w prostą grę, generowaną przez program naszego urządzenia. Jeśli trening, czyli podwyższanie / obniżanie czy utrzymanie poziomu fal mózgowych będzie skuteczne to wszystko na ekranie będzie płynnie działało. Jeśli nie – zaczną się zakłócenia i będą trwały, dopóki astronauta nie „uspokoi głowy” tzn. spowoduje taki układ wartości wybranych fal mózgowych żeby jego działanie było efektywne.

Na przykład głęboko oddychając?

Może to być oczywiście oddech, napięcie mięśni, ruch gałek ocznych, koncentracja na jednej myśli – wszystko, by fale mózgowe w trakcie tego treningu zaczynały działać tak, jak jest to zaprogramowane w protokole. W sesjach neurofeedbacku nie sugeruje się konkretnych działań, każdy musi sam wypracować najlepsze dla siebie. Sławosz i Tibor wypracują swoje mechanizmy po naszym przeszkoleniu, przez ok. dwa tygodnie przed rozpoczęciem misji, tak, by wytrenować mózg. Znowu użyję sportowego porównania – tak mają przygotować mózg, jak się przygotowuje mięśnie do wysiłku sportowego. W tym przypadku – do automatycznej reakcji na stresor, jakim jest izolacja. Jednocześnie, realizując nasz eksperyment na stacji, Sławosz i Tibor będą wypełniali kwestionariusz ankiety psychologicznej, który będzie nam opisywał ich nastrój każdego dnia. Gdy już wrócą, sprawdzimy, czy te wszystkie badane parametry są na tym samym poziomie, co przed misją, a może niższym lub wyższym. Tak jak mówiłem – u uczestników grup eksperymentalnych po misjach analogowych parametry były na wyższym poziomie, pomimo stresora, jakim była dwutygodniowa izolacja.

Jeśli eksperyment w kosmosie się powiedzie, gdzie będzie można tę metodę wykorzystywać?

Neurofeedback sam w sobie oczywiście nie jest nową metodą, wykorzystuje się go od lat np. w pracy z osobami z ADHD, z lękami, depresją, tremą, uzależnieniami czy zaburzeniami snu – jest zresztą masa firm, oferujących takie terapie. Ale warto go zastosować w jeszcze szerszym wymiarze i wielką zaletą naszych badań są właśnie dodatkowe potencjalne zastosowania. Celem naszego zespołu jest przekonanie agencji kosmicznych, by taki trening wprowadzać jako standardową procedurę przed każdą misją. Jesteśmy przekonani, że dzięki temu zwiększy się efektywność działania astronautów, będą bardziej skupieni na wykonywania zadań w kosmosie. Przygotowanie astronauty wiąże się w olbrzymimi kosztami, a zdarzało się, że kandydaci do misji kosmicznych, przechodząc pomyślnie przez kolejne testy, w pewnym momencie rezygnowali – m.in. z obawy przed izolacją i samotnością. Można nauczyć ciało do radzenia sobie np. z brakiem grawitacji, ale trudniej do psychicznych skutków izolacji. Jeśli przygotowanie będzie zawierało metody, ułatwiające radzenie sobie z sytuacjami stresowymi, to będzie to z korzyścią i dla agencji kosmicznych, i dla członków misji.

A co do tego, gdzie jeszcze można to wykorzystać… Na przykład w wojsku – tu na myśl mi przychodzi Marynarka Wojenna i załogi okrętów podwodnych, w policji, na platformach wiertniczych… Wszędzie, gdzie zdarza się praca w warunkach izolacji lub innego specyficznego stresora.

Dr hab. Marcin Dornowski, prof. Akademii Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku, prorektor ds. studenckich i kształcenia, przewodniczący sekcji medycznej w Komisji Nauk Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk oddział Gdańsk. Prowadzi badania w zakresie neurofizjologii i neuropsychologii. Za projekt, prowadzony na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS został uhonorowany przez Polskie Towarzystwo Neuropsychologiczne nagrodą Virtuti Medicinali. Jest też laureatem Copernicus Prize Polskiego Towarzystwa Neuropsychologicznego za wybitne zasługi dla neuropsychologii