Hjerneændringer som reaktion på langvarig isolation og indespærring (BRAIVE)

Undersøgelsen undersøger de neuroadfærdsmæssige risici forbundet med fremtidige eksplorative rummissioner og deres afbødning som en del af isolations- og indeslutningsprogrammet "SIRIUS" (Scientific International Research In Unique terrestrial Station). Det overordnede formål med undersøgelsen er todelt.

Det første mål er at undersøge tidsforløbet og omfanget af otte måneders isolation og indespærring i rumflyvningens analoge facilitet "NEK" ved Institute of Biomedical Problems (IBMP) i Moskva om hjerneændringer, kognitiv ydeevne og biokemiske tilpasninger, og sammenligne disse data til en køns- og aldersmatchet kontrolgruppe. For at nå dette mål vil multimodal magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) data før og efter interventionen for at vurdere strukturelle og funktionelle hjerneændringer før og efter eksperimentet blive indsamlet. Desuden vil kognitiv præstation ved hjælp af en række computerbaserede tests blive bestemt, og blod- og spytprøver for at identificere biokemiske ændringer forbundet med hjernens plasticitet og læring før, under og efter eksperimentet vil blive indsamlet.

For det andet, for at imødekomme behovet for sansestimulerende modforanstaltninger under langvarig isolation og indespærring, vil gennemførligheden af ​​et yderst fordybende og interaktivt virtuelt miljø (VE) til at øge positiv affekt og mentalt velvære blive vurderet. For at nå dette mål vil de akutte fysiologiske og adfærdsmæssige effekter forbundet med den foreslåede sensoriske forstærkningsforanstaltning blive kvantificeret (fremkalder VE øjeblikkelige fysiologiske og/eller adfærdsmæssige ændringer under langvarig isolation og indespærring?). Det vil blive verificeret, om der er en tilpasning til oplevelsen med gentagne eksponeringsanfald (Kan VE fremkalde lignende fysiologiske og/eller adfærdsmæssige reaktioner efter VE-eksponeringen er blevet administreret tilbagevendende?). Administrationssatsen er optimeret i forhold til besætningsbyrde/compliance og videnskabeligt afkast (én administration en gang om måneden). Dette vil også sikre, at tilgangen ikke vil have nogen kroniske virkninger, der forstyrrer de primære resultater af det første mål eller eventuelle modforanstaltninger forudset af IBMP. Disse data vil give essentiel indsigt om effektiviteten af ​​en ny, yderst fordybende og målrettet specifik VR-baseret sansestimuleringsforstærkning for at afbøde nogle af de risici, der er forbundet med sensorisk monotoni og visuel afbrydelse fra Jorden under udforsknings-type missioner. De to mål vil levere et meget unikt og omfattende sæt integrerede neuroimaging og neurokognitive værktøjer til evaluering og i sidste ende forebyggelse af negative virkninger på hjernens plasticitet og adfærd.