Hjerneforandringer som respons på langvarig isolasjon og innesperring (BRAIVE)

Studien undersøker de nevroatferdsmessige risikoene forbundet med fremtidige utforskende romfart og deres avbøting som en del av isolasjons- og innesperringsprogrammet "SIRIUS" (Scientific International Research In Unique terrestrial Station). Det overordnede målet med studien er todelt.

Det første målet er å undersøke tidsforløpet og omfanget av åtte måneders isolasjon og innesperring i det analoge romfartsanlegget "NEK" ved Institute of Biomedical Problems (IBMP) i Moskva på hjerneforandringer, kognitiv ytelse og biokjemiske tilpasninger, og sammenligne disse dataene til en kjønns- og alderstilpasset kontrollgruppe. For å oppnå dette målet vil multimodal magnetisk resonansavbildning (MRI) data før og etter intervensjonen for å vurdere strukturelle og funksjonelle hjerneendringer før og etter eksperimentet bli samlet inn. Videre vil kognitiv ytelse ved hjelp av en serie datamaskinbaserte tester bli bestemt og blod- og spyttprøver for å identifisere biokjemiske endringer assosiert med hjerneplastisitet og læring før, under og etter eksperimentet vil bli samlet inn.

For det andre, for å møte behovet for sensoriske stimuleringsmottiltak under langvarig isolasjon og innesperring, vil muligheten for et svært oppslukende og interaktivt virtuelt miljø (VE) for å forbedre positiv affekt og mentalt velvære bli vurdert. For å oppnå dette målet vil de akutte fysiologiske og atferdsmessige effektene assosiert med det foreslåtte sensoriske forsterkningstiltaket kvantifiseres (fremkaller VE umiddelbare fysiologiske og/eller atferdsendringer under langvarig isolasjon og innesperring?). Det vil bli verifisert om det er en tilpasning til opplevelsen med gjentatte eksponeringsanfall (Kan VE fremkalle lignende fysiologiske og/eller atferdsmessige responser etter at VE-eksponeringen har blitt administrert gjentatte ganger?). Administrasjonsraten er optimalisert i forhold til mannskapsbyrde/compliance og vitenskapelig avkastning (én administrasjon en gang i måneden). Dette vil også sikre at tilnærmingen ikke vil ha noen kroniske effekter som forstyrrer de primære resultatene av det første målet eller eventuelle mottiltak forutsatt av IBMP. Disse dataene vil gi viktig innsikt om effektiviteten til en ny, svært oppslukende og målrettet spesifikk VR-basert sensorisk stimuleringsforsterkning for å redusere noen av risikoene forbundet med sensorisk monotoni og visuell frakobling fra jorden under utforskningsoppdrag. De to målene vil levere et svært unikt og omfattende sett med integrerte nevroimaging og nevrokognitive verktøy for evaluering og til slutt forebygging av negative effekter på hjernens plastisitet og atferd.