Mentionsy

Projekt Teraz Nauka realizowany przez Fundację na Rzecz Rozwoju Szkolnictwa Dziennikarskiego został dofinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego ze środków budżetu państwa w ramach zadania Organizowanie i Animowanie Działań na Rzecz Środowiska Akademickiego.

Kolejne naukowe tematy w Radiu Campus.

Co tym razem w programie Teraz Nauka prowadzi nas Kasia Rodek.

Każdego dnia spotykamy się z sytuacjami stresującymi, z którymi nie zawsze łatwo sobie poradzić.

Wymaga to opanowania technik pracy z emocjami i nauczenia się mechanizmów funkcjonowania naszego mózgu.

Ćwiczenia poprawiające reakcje na długotrwałe sytuacje stresujące dotyczą także, a może przede wszystkim, takich wyjątkowych zawodów jak astronauci, polarnicy czy himalaiści.

Sytuacje stresujące podczas długotrwałego odosobnienia są ciągle zgłębiane także przez polskie zespoły badawcze.

Takie eksperymenty jak EEG Neurofeedback miały nawet możliwość wspierać ostatnią misję na Międzynarodową Stację Kosmiczną, w której brał udział m.in.

Sławosz Uznański-Wiśniewski.

Jest to technika treningu mózgu, która pomaga nauczyć się regulowania swoich stanów psychicznych za pomocą informacji o aktywności mózgu w czasie rzeczywistym.

Poprzez monitorowanie fal mózgowych za pomocą EEG uczestnicy otrzymują informację zwrotną, która pozwala im wzmocnić wzorce aktywności mózgowej sprzyjające koncentracji, spokojowi i efektywności.

Dzisiaj rozmawiamy o mechanizmach działania mózgu w sytuacjach ekstremalnych.

Szczególnie myślimy o polarnikach, o astronautach czy himalaistach.

I o tym dzisiaj rozmawiamy z dr Agnieszką Skorupą, profesor Uniwersytetu Śląskiego.

Pani profesor, na początek pytanie o to, czy my i nasi słuchacze

Będziemy reagować tak samo w sytuacjach stresujących jak wspomniani himalaiści, astronauci, polarnicy, czyli osoby, które są naprawdę wystawione na ekstremalne sytuacje.

No właśnie, pytanie było, czy ci, którzy przez przypadek znajdą się w takim kontekście niesprzyjającym, w takiej pechowej sytuacji,

czy ich ciało, czy ich organizm zareaguje tak samo jak tych, którzy, no wspomniała Pani o wspinaczach, o astronautach, czyli tych, którzy tak naprawdę robią wszystko, żeby znaleźć się w tych miejscach, marzą o tym.

No i co najważniejsze i tu zbliżamy się myślę do Clou, przygotowują się i psychicznie i fizycznie do ekspozycji na te ekstremalne warunki, więc mają szansę trochę...

reakcję osłabić, trochę organizm przyzwyczaić, ale mówię trochę, no bo tu mamy dużo różnych dowodów w literaturze, że mimo to też się u nich dzieje.

Każdy z nas doświadcza dwóch jakby faz reakcji albo taką szybką, no to Państwo pewnie też macie mnóstwo przykładów ze swojego dnia codziennego, kiedy przyspiesza nam oddech, bicie serca albo pocą się dłonie,

To wszystko to jest taka szybka reakcja na stres, spowodowana mechanizmem bardzo takim pierwotnym walczu lub uciekań, kiedy coś się dzieje.

No ale też możemy mieć taką wolniejszą tutaj fazę reakcji, gdzie już jest zaangażowane podwzgórze, przysadka mózgowa, nadnercza.

czyli pewien poziom hormonów zaczyna się utrzymywać w krwioobiegu, co też ma nas zmobilizować, żebyśmy długo mogli radzić sobie z jakimiś zadaniami, stresorami.

No i jeśli pomyślimy o tych wspinaczach wysokogórskich, no pewnie, że tak, potrzebują jakiejś mobilizacji, żeby chociażby iść w tak niesprzyjającym terenie mimo wszystko dalej.

Ale jeśli pomyślimy sobie o polarnikach,

którzy są odizolowani, ten stresor być może jest bardziej psychiczny, ale nie mierzą się tak jak himalaiści czy alpiniści z tą wspinaczką, takim fizycznym wyczerpaniem też organizmu, które wymaga to fizyczne wyczerpanie do dużej ilości mobilizacji zasobów, no to to może zaczynać być trochę niesprzyjające, bo mamy mobilizację organizmu, nasz układ nerwowy reaguje tak, jakby było zagrożenie,

No ale czy da się to spożytkować, zużyć, czy może te różnego typu aktywacje będą trochę nam szkodzić?

Czyli też widzimy, że to nie jest tak, że możemy te trzy, powiedzmy, zawody, o których teraz głównie rozmawiamy, wrzucić do przysłowiowego worka i powiedzieć, u takich osób, które są wystawione długotrwale na stres,

to w mózgu dzieją się takie i takie sytuacje.

Tylko też w zależności od tego, jaka to jest aktywność, z jakimi zagrożeniami się mierzą, pewnie ten mózg też troszeczkę inaczej będzie funkcjonował.

Zdecydowanie tak i jakby cała nasza fizjologia też wyewoluowała tak, żeby radzić sobie z zagrożeniami realnymi.

To są wszystko mechanizmy, które mają nas zmobilizować do działania.

No ale jeśli pomyślimy sobie o polarnikach, no i o astronautach, to są osoby, które podlegają długotrwałej izolacji, zarówno fizycznej, jak i też społecznej, co jest niekomfortowym warunkiem z pewnością dla człowieka, i psychicznie, i fizycznie.

No i w tym momencie, jeśli...

Te osoby są w tych niekomfortowych warunkach, występuje jakaś reakcja stresowa, ale czy tam możemy gdzieś biec?

Czy tam możemy z kimś walczyć?

mechanizmy, które są aktywowane, czy one zostaną tak spożytkowane?

No prawdopodobnie nie.

I stąd ma Pani pełną rację, że choć dzielą pewne wspólne obszary te różne ekstremalne środowiska, no ta adaptacja człowieka troszeczkę inaczej tutaj, jakby jej efekt będzie troszeczkę inny.

Oczywiście staramy się badać to, co potencjalnie może się stać z człowiekiem, zarówno z jego psychiką, jak

takiej fizycznością, tylko jeszcze nadmienię na początek, żebyśmy też mieli taką jasność, o jakich stresorach my mówimy.

Bo z jednej strony są te stresory nagłe, czyli coś się dzieje, jest wyciek tlenu czy awaria systemu monitoringu czegoś.

Albo wpadam do szczeliny lodowej, albo, no nie wiem, myśląc o polarnikach z północy, gdzieś ten niedźwiedź polarny się pojawia na horyzoncie, tak?

Czyli jakby to są nagłe sytuacje stresowe, tu jest ta faza szybka, pełna mobilizacja organizmu.

Ale to, co badamy i tak się konstruuje te badania w sposób bardziej systematyczny, to nie staramy się ludzi dodatkowo w tych trudnych już warunkach stresować, bo byłoby to po prostu nieetyczne, ale sprawdzamy, jak sam fakt izolacji i przebywania w tych warunkach ograniczonej przestrzeni i ograniczonych kontaktów społecznych i tu już obojętne, czy będzie to...

lot w kosmos, czy będzie to stacja polarna, czyli jak ten sam fakt tej izolacji wpływa na psychofizyczność człowieka.

I właśnie, jak się to robi?

Najczęściej korzysta się, jeśli chodzi o kosmos, z tzw.

środowisk analogowych, czyli takich, które dzielą pewne wspólne obszary z realną misją kosmiczną.

Zazwyczaj nie dzielą takich warunków jak mikrograwitacja, czy potrzeba ochrony przed promieniowaniem kosmicznym.

Są to jednak bardzo trudne do odtworzenia tu na Ziemi warunki, ale dzielą już tą ograniczoną przestrzeń, dużą ilość zadań, konieczność pracy przy zaburzonym cyklu dobowym, kiedy nie ma też takiego cyklu solarnego.

do którego jesteśmy przyzwyczajeni w miejscach, z których pochodzimy, więc pewne warunki wspólne są.

Zazwyczaj się odizolowuje ludzi, polarnicy jadą do pracy, więc sami się piszą na taką izolację, często też niejednokrotnie na roczną izolację, to jest już ekstremalne doznanie, ale też wykorzystuje się analogowe przestrzenie celowo zbudowane, jak różnego typu habitaty,

w których ludzie zamykają się celowo, żeby poddać się właśnie badaniom, od tygodnia jak w hiszpańskim habitacie, po dwa tygodnie jak w naszym habitacie Lunaris w Pile, ale też były miesięczne eksperymenty, misje.

Najdłuższą taką izolacją był Mars 500, tutaj projekt, który miał odzwierciedlić czas jakby lotu i powrotu na Marsa i z Marsa, więc tutaj 560 dni izolacji.

Badamy stężenie hormonów stresu zarówno w krwi, jak i bada się też różnego typu neuroobrazowaniem, rezonansami, stan przed i po izolacji, czy tutaj dochodzi do pewnych zmian funkcjonowania mózgu.

Czyli przede wszystkim parametry stresowe w krwi, no i funkcjonowanie, neuroobrazowanie mózgu.

Zarówno polarnicy, jak i astronauci, to było takie ciekawe badanie na przykład w takim celowo zbudowanym module, takim habitacie Hera,

Human Exploration Research Analog przez NASA prowadzonym, to obojętnie czy mówimy o polarnikach czy na przykład osobach w tym module zamkniętych, to okazuje się, że aktywuje się kortyzol, on się podwyższa, aktywuje się tak zwana oś HPA, czyli tutaj ta oś stresowa podwzgórze przysadka nadnercza i po prostu to są parametry, które pokazują, że sam fakt,

to już mówię, nie musimy nikogo dodatkowo stresować, skądś spychać czy jakiemuś wypadkowi poddawać, że sam fakt tej izolacji podwyższa odczuwanie stresu, czyli te parametry stresowe tutaj mocno wzrastają.

W tym badaniu, jeśli chodzi o NASA i ten analog HERA,

Okazywało się, co jest też dla mnie bardzo ciekawe, że mimo podwyższonego kortyzolu i aktywności tej osi HAP-a, no to ludzie całkiem dobrze sobie radzili np.

z poznawczymi zadaniami, z pamięcią, z uwagą.

Czyli mimo tego, że mamy taką fizjologiczną reakcję stresową, to też pewne rzeczy dobrze funkcjonują, czyli się adaptujemy do tych warunków.

Ale polarnicy, no już tutaj, bo to byli i polarnicy ze stacji McMurdo, czy z South Pool Station, okazywało się, że jednak wzrastał ten kortyzol, hormony steroidowe, które są produkowane przez koronadnerczy, a to, co pomagało sobie radzić, czyli jeśli ludzie...

lepiej funkcjonowali, to ci, którzy byli nauczeni fajnej, konstruktywnej regulacji swoich emocji.

Czy to są jacyś ludzie o pewnych cechach, które być może ich predysponują do tego, żeby wykonywać dany zawód i sobie w nim dobrze radzić.

Tutaj znowu posłużę się profesorem Liczem.

On taką uproszczoną jakby ilustrację zrobił, tworząc taką teorię 10-80-10.

I on zakłada, że około 10% społeczeństwa to są osoby, które mają po prostu naturalnie i takie psychiczne i fizjologiczne cechy, które pozwalają im się efektywnie adaptować w stresie, w ekstremalnych warunkach.

Dzisiaj rozmawiamy o tym, jak można pracować z mózgiem, czego można się o mózgu dowiadywać i kolejnym ekspertem w naszej audycji jest profesor Marcin Kowalczyk.

Dornowski z Akademii Wychowania Fizycznego i Sportu, prorektor do spraw studenckich i kształcenia.

Dzień dobry.

Eksperyment polegał na tym, że my jako naukowcy z Akademii Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku chcieliśmy przygotować takiego olimpijczyka kosmicznego do trudnych zadań w przestrzeni kosmicznej, na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, ale go przygotować w taki sposób, żeby

stresor, który tam na niego działa, głównie to chodziło nam o stresor izolacji społecznej, nie wpływał na efektywność wykonywania tych zadań.

Więc my postanowiliśmy sprawdzić, czy ten neurofeedback rzeczywiście działa

w wielu aspektach działania jego organizmu, astronauty, w tej specyficznej przestrzeni w mikrograwitacji.

Myśmy takie badania już wykonywali na Ziemi, w takich habitatach analogowych, tam gdzie takie misje analogowe możemy przeprowadzać i jakby przygotowywać eksperymenty, bądź też sprawdzać procedury.

Tam to działało.

No i ostatnim, kolejnym elementem było sprawdzenie, czy to w mikrograwitacji rzeczywiście również działa.

Eksperyment się udał i cele zostały zrealizowane.

Celem naszym było przeprowadzenie sesji neurofeedbacku w takiej ilości, żeby astronauta w przestrzeni kosmicznej był przynajmniej tak samo efektywny jak na Ziemi, czyli bez stresora izolacji społecznej, który tam pojawia się na międzynarodowej stacji kosmicznej.

Fakt działania neurofeedbacku na obniżenie reakcji stresowej jest znany od wielu lat.

Urządzenie też jest mchem obrośnięte i jest znane i popularne, chociaż może za mało w moich oczach.

Natomiast my też chcieliśmy wskazać sfery tego działania organizmu astronauty.

w których ten neurofeedback jest najbardziej efektywny.

Dlatego podzieliliśmy sobie metody kontrolne na takie konkretne, czyli biochemiczną, neurofizjologiczną, psychologiczną, neurologiczną i psychomotoryczną.

I w tych sferach, odpowiednimi metodami, chcieliśmy sprawdzić, gdzie ten neurofeedback rzeczywiście ma istotny wpływ.

Panie profesorze, to tak technicznie, jakbyśmy teraz podeszli do sprawy, co w związku z tym badaniem, w związku z tym eksperymentem, Sławosz Uznański-Wiśniewski i jego załoga musieli zrobić przed i w trakcie właśnie tej misji?

Badania kontrolne przed misją były wykonywane w Polskiej Agencji Kosmicznej oraz w Houston na drugim Astronaucie.

I badania kontrolne były wykonywane też po misji.

One były wykonywane w Kolonii i również w Houston.

Natomiast sama interwencja neurofeedbackiem była wykonywana w trakcie kwarantanny, czyli zaraz przed wylotem.

Myśmy nie chcieli obciążać astronautów takim działaniem w przestrzeni kosmicznej, dlatego że zdawaliśmy sobie sprawę z tego, że eksperymentów jest bardzo dużo, czas jest bardzo ograniczony, urządzenia muszą być dużo wcześniej sprawdzone, natomiast neurofeedback ma taką fajną zaletę, że jego działanie ma przedłużony efekt.

To znaczy, jeżeli my wykonamy sobie szereg sesji tego neurofeedbacku, to ona nie przestaje działać po dniu, dwóch czy trzech,

tylko utrzymuje się, więc myśmy chcieli właśnie w tej kwarantannie tego naszego, jak ja to nazywam, kosmicznego olimpijczyka przygotować w taki sposób, że on już z przygotowanym swoim mózgiem leci w tą trudną przestrzeń na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wykonywać

swoje równie trudne zadania.

On, można powiedzieć, żadnego urządzenia nie wziął, natomiast wziął przygotowany swój mózg.

Jeżeli chodzi o sam neurofeedback, jak wygląda proces prowadzenia tego badania?

Jak wygląda to urządzenie?

Jak się z niego korzysta?

Urządzenie jest bardzo przyjazne, małe i niewielkie.

Oczywiście bazuje na standardowym urządzeniu EEG.

Trening polegał na bardzo prostej...

Może czasami wyglądającej na trywialną taką zabawę komputerową, graliśmy sobie nie rakietę, która leciała, natomiast dywan latający, który miał lecieć w odpowiednim kierunku, na odpowiedniej wysokości i z odpowiednią prędkością.

I te trzy parametry były przypisane do konkretnych fal mózgowych.

I jeżeli te elementy były wykonywane w odpowiedni sposób przez mózg astronauty, to ten dywan leciał tak, jak powinien lecieć.

I my tutaj nie do końca możemy wskazywać astronauci, czy osobie badanej, czy osobie, która podlega treningowi, co powinien wykonywać.

On w trakcie...

kolejnych sesji sam wie, czy sam dochodzi do takiego optymalnego działania swojego organizmu, swojego ciała, swoich myśli, które powoduje to, że ten dywan rzeczywiście leci do przodu na odpowiedniej wysokości i z odpowiednią prędkością.

Jest to kwestia napięcia mięśniowego, jest to kwestia koncentracji, jest to kwestia rozproszenia uwagi, jest to kwestia zawężenia uwagi, jest to kwestia ruszania gałkami ocznymi, o zamykaniu oczu, otwieraniu oczu.

Jest to bardzo indywidualna kwestia, która pozwala nam na to, że na przestrzeni tych kilkunastu sesji treningowych rzeczywiście te fale mózgowe dochodzą do pewnego poziomu,

które my chcieliśmy zaobserwować przed wylotem.

Profesor Marcin Dornowski, Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu, prorektor do spraw studenckich i kształcenia dzisiaj w naszym studiu.

Rozmawialiśmy o tym, jak można badać mózg w sytuacjach.

także w kontekście ostatniej misji na Międzynarodową Stację Kosmiczną z udziałem Polaka Sławosza Uzańskiego-Wiśniewskiego.

W tym odcinku Teraz Nauka to już wszystko.

Kolejne tematy naukowe już za tydzień.

Zuza Łapińska, do usłyszenia.

Projekt Teraz Nauka realizowany przez Fundację na Rzecz Rozwoju Szkolnictwa Dziennikarskiego został dofinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego ze środków budżetu państwa w ramach zadania Organizowanie i animowanie działań na rzecz środowiska akademickiego.