ИНСТИТУТ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ РАН

HUMAN RESEARCH PROGRAM NASA


THE SIRIUS PROJECT


loading data...

INTERNATIONAL PROJECT
SPACE
MEDICINE AND BIOLOGY
ANALOG RESEARCH
Home page
SIRIUS-21 EXPERIMENT

RESEARCH ON HUMAN PSYCHOLOGY AND PERFORMANCE IN THE CONDITIONS OF PROLONGED ISOLATION TO SUPPORT FUTURE ISS RESEARCH, AS WELL AS TO MITIGATE THE RISKS IN PROMISING SPACE RESEARCH MISSIONS

[ИМБП РАН]
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РФ
ИНСТИТУТ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ РАН

123007 Москва, Хорошевское шоссе, 76а
Телефон: +7 (499) 195-1500; Факс: +7 (499) 195-2253;
mailto: info@imbp.ru
РФ
[HRP NASA]
HUMAN RESEARCH PROGRAM (HRP) NASA

HRP 2101 NASA Parkway Houston, Texas 77058
mailto: JSC-HumanResearch@mail.nasa.gov
США

Scientific International Research In Unique terrestrial Station
Научное исследование в уникальном наземном комплексе

  • SIRIUS-17
  • SIRIUS-19
  • SIRIUS-21
  • SIRIUS-22/23
  • November 7-24, 2017
  • March 19 – July 17, 2019
  • Start on November 4, 2021
  • It is planned for 2022
[][]
The SIRIUS project simulates the conditions
of a long-term manned space mission
in order to study the biomedical
and psychological problems in
humans associated with isolation
and restriction of space.
ABOUT THE SIRIUS III STAGE PROJECT
Stage III of the Project is a 240-day isolation experiment that reproduces the main features of a future interplanetary mission. The experiment includes the following stages: leaving the Earth's orbit, the flight to a hypothetical planet with a subsequent orbital flyby to find a landing site, the landing of an expedition module for conducting scientific research, staying in the orbit to perform operations for receiving transport ships, remote control of robotic vehicles for building a base, and return to Earth.

THE SIRIUS PROJECT
The NASA Human Research Program (HRP) and the Institute of Biomedical Problems of the Russian Academy of Sciences both conduct research to develop preventive measures and technologies to protect the health of astronauts and cosmonauts in a space flight. Based on this common goal, and taking into account the history of successful joint cooperation, NASA HRP and IBMP RAS have united the efforts of both organizations and interested international partners to conduct critical research for future human space exploration..
Going beyond the Earth's orbit and conducting manned studies of the nearest space objects in the Solar System (with the prospect of creating extraterrestrial orbital stations and planetary bases) is a new stage of human space exploration that requires solving a wide range of technical, physiological and psychological problems that the crew may face during the mission. In order to solve the problems and to reduce the risks in interplanetary space missions, NASA HRP and IBMP RAS have decided to jointly use the controlled isolated environment of the IBMP’s Medical and Technical Ground Experimental Facility (NEK), and have organized the large-scale international isolation project called “SIRIUS” (Scientific International Research In Unique terrestrial Station / Scientific Research In a Unique Ground Facility), which includes a series of several joint scientific model experiments lasting 17, 120, 240 and 360 days.
The SIRIUS Project program is designed for a period of up to five years. It was developed on the basis of the main provisions of the draft Strategies of the Russian Manned Cosmonautics for the Period Up To 2050 (ROSCOSMOS State Corporation, 2015) and NASA’s strategy for further deep space exploration and work program for the coming years (National Aeronautics and Space Administration Transition Authorization Act approved by the USA Congress, March 2017), and is a continuation of the studies started within the Mars-500 Project, with the focus on medical and psychological risks during long-term autonomous manned space missions and the operation of orbital and planetary bases. The complex nature of the research conducted inside the isolated chambers of the Ground-Based Experimental Facility allows to address a number of psychological, physiological, medical-sanitary and ergonomic aspects of interplanetary missions that are fundamentally important for planning.
SIRIUS-21 MANAGEMENT FROM IBMP RAS
SIRIUS-21 MANAGEMENT FROM HRP NASA
GENERAL SCENARIO
The concepts of the proposed scenarios are based on modeling the medical and psychological effects of the main significant events characteristic for long-duration missions performed by international ISS crews. These include:
1. Long-term absence of resupply, limited resources and the resulting partial autonomy of the mission paired with a periodical search for the necessary logistics resources located outside of the established storage locations.
2. Regular long-term extravehicular activities accompanied by significant physical load and night work.
3. Performing professional activities that require mobilization of cognitive functions and complex motor skills after prolonged exposure to space flight factors (including isolation, monotony, inactivity, anti-orthostasis, etc.). Docking with supply ships arriving at the station. Testing of robotic vehicles remote control skills, including operation with a time delay.
4. The problems of intra-group interaction and leadership in a cross-cultural crew in the conditions of a prolonged stay in a habitat with limited volume (crowding, sensory deprivation, monotony, imposition of contacts, etc.).
5. Changes in the volume and content of the crew’s communication with the Mission Control Center and external communicants via audio and computer networks due to the group dynamics of the crew, the problems of intergroup interaction, as well as the changes in the psychophysiological status of cosmonauts.
6. Gender-mixed crews.
7. Performing joint international experiments with close interaction between the testers.
SIRIUS-21 MISSION
The SIRIUS-21 mission scenario is based on the simulation of a long-term lunar mission and includes the testing of the elements of a manned expedition to remote space objects. During the mission, the crew will perform tasks related to space flight operations, such as daily medical monitoring and in-depth health assessment, regular physical training and activities from the mission scenario (including extravehicular activities on the surface of the Earth’s satellite). In addition, the crew will carry out a program of scientific research to study the impact of isolation in a confined space on human psychology, physiology and relationships in a small group. Moreover, as preparation for deep space missions, the testing of technologies will be continued for modeling planetary activities using virtual reality and obtaining data to isolate the influence of microgravity on professional skills when performing extravehicular activities.
[НЭК]
[НЭК]
The medical and technical ground-based experimental facility of IBMP RAS
The Medical and Technical Ground-Based Experimental Facility (NEK) of the IBMP has unique facilities for conducting model space flight studies of various duration (over 500 days) and complexity. The NEK is an analog platform with multifunctional experimental modules capable of accommodating from 3 to 10 crew members. All hermetic chambers are equipped with autonomous life support systems controlled by an executive system that forms a habitat with specified parameters (including ventilation and air conditioning system, atmospheric purification, gas analysis and support for certain parameters of pressure, temperature, humidity and gas composition), as well as provides water supply, sewerage, electricity, electric lighting, video surveillance and fire extinguishing systems. In addition, NEK can provide additional features, such as variable volumes of residential modules, special day-night cycles and innovative working environmental conditions for research in accordance with requests of testers. Control of the experiment and all NEK systems, as well as monitoring and control of the crew and environmental parameters is carried out from the Mission Control Center of the experiment.
The NEK is used as a unique scientific facility for studying life support systems, space activities, medical means of prevention, crew performance and dynamics, crew autonomy, the consequences of isolation and related physiological stressors.

[VR]
To simulate planetary activities in the SIRIUS-21 experiment, specialized suits with virtual reality devices are used developed at the IBMP RAS jointly with the Sci-VR company and the Faculty of Mechanics and Mathematics of the Moscow State University. Such suits consist of autonomous hardware and software sets made in the form of a space suit. It includes a VR-helmet with the sensors for head and body spatial position connected to a computing module located on the back of the cosmonaut.
The hardware and software system provides maximum immersion into a complex technical environment and full-fledged interaction of cosmonauts (both individually and as part of crews) with the interactive objects of planetary activities and 3D models of promising spacecraft, as well as training and research inside the virtual space. The spacesuit is designed to work out ergonomic and medical and psychological support for the crew's planetary activities, as well as to study promising operations in extreme conditions, allowing to simulate a wide range of conditions for performing activities (including emergency situations), as well as to study the psychophysiological aspects of operator crews’ professional activities.
SIRIUS-21 EXPERIMENT SCENARIO
The scenario seeks to simulate:

• classic negative factors typical for a space mission and/or a hermetic chamber experiment: sensory deprivation, monotony, restriction of social contacts, limited living space and controlled habitat;
• autonomous interplanetary mission factors, including limiting the resources of the expedition and extravehicular activities on the surface of a planet;
• space crew professional activities, such as docking of transport ships, landing of the lunar module, operating robotic vehicles;
• communication delay of up to 5 minutes in one direction;
• crew composition mixed by gender and nationality;
• implementation of joint international experiments in close cooperation with the developers and directors of research;
• working out of emergency situations.

The duration of the model experiment is 240 days.

Prior to the start of the main experiment, a two-week testing of all engineering and technical systems of the Ground-Based Experimental Facility will be performed. This dry-run will allow to test the NEK systems, experimental operations and special research equipment, as well as to determine storage locations for the research and service equipment. Also, a set of activities will be carried out for the crewmembers, aimed at building certain knowledge, skills and abilities necessary for the maintenance of the NEK systems and reliable and safe performance of all operations for life support and the implementation of the Scientific Program. During this period, the baseline data will be collected for the Research Program, and the personal cabins of the crew will be put in order.
MISSION STAGES:
[Лунная миссия]
Mission Day 1. The spacecraft with the crew is launched into the low-Earth orbit.
Mission Day 2-4. The docking with the interplanetary station is carried out, the crew is transferred to the transport ship and the station is tested for operability.
Mission Day 5-8. Launch to the Moon, reaching the orbit and docking with the orbital station. During the first 8 days of the mission, communication with the crew is conducted in real time.
Mission Day 9-60. When reaching the lunar orbit, the communication delay is increased to 5 minutes one-way. The crew performs regular operations to prepare the lander, works out some EVA elements and operates robotic vehicles on the Moon surface.
45-55 days after the start of the mission, a resupply transport ship already waiting in the lunar orbit docks to the lunar orbital station. Thus, it is impossible to supply fresh food, as well as the things the need for which becomes obvious after the launch of the spacecraft.
Mission Day 61-65. The first lunar EVA is planned on Mission Day 61. The crew is divided into two groups: the landing crew of four people (two men and two women) and the orbital crew of two people. Within four days, the four crew members descend to the lunar surface where they perform two Moonwalks in pairs (2 surface walks per pair), lasting for up to one hour. Each Moonwalk involves moving through the lunar surface in a space suit using VR technologies. During the expedition, the crewmembers perform operations to take soil samples and operate a lunar rover model against the background of hand suspension that simulates lunar gravity.
The crewmembers always perform EVAs in stable pairs to study the impact of psychological compatibility on the effectiveness of the mission.
In the meantime, the two crew members in the lunar orbit continue to carry out the flight program and provide technical assistance and advice to their comrades in the landing module. In addition, they operate robotic vehicles (RTS) on the surface.
Mission Day 66-121. After four days on the Moon, the lander departs from the surface and docks with the orbiter. The united crew in the orbit performs the flight program (including RTS control) and analyzes the data received from the surface. A pre-determined part of the crew prepares for a new landing, working out the elements of its scenario and taking into account the observations received from the first expedition.
In the interval of Mission Days 110-115, the crew receives a transport ship from the Earth and unloads it.
Mission Day 122-126. On the 122th day of the lunar-orbit stay, the crew of 4 people lands on the Moon once again. It consists of the two crew members (one man and one woman) who previously landed on the surface, as well as two members of the previous orbital crew. Within four days, all crew members perform two Moonwalks (2 surface walks per pair) lasting for up to one hour. In the meantime, the two crew members in the lunar orbit continue to carry out the planned flight program.
Mission Day 127-189. At the end of the expedition, the departure from the Moon and docking with the orbiter are performed. The united crew in the orbit performs the flight program and analyzes the data obtained on the surface. A pre-determined part of the crew once again prepares for a new landing working out the elements of its scenario and taking into account the observations received from the first and second expeditions.
Mission Day 190-194. On the 190th day of the mission, the crew of 4 people carries out the third and final expedition to the lunar surface. It consists of the two crew members who previously landed on the surface, as well as two members of the previous orbital crew. Within four days, all crew members perform two Moonwalks (2 surface walks per pair) lasting for up to one hour.
Mission Day 195-236. After four days on the Moon, the lander departs from the surface and docks with the orbiter. The united crew in orbit continues to carry out the flight program, including operation of the robotic equipment on the surface.
Mission Day 237-240. Return to Earth. The interplanetary vehicle reaches the Earth's orbit within three days, after which the lander is undocked and landed within a day. During the last four days of the mission, communication with the crew is carried out without delay.
LIST OF OPERATIONS TO ENSURE THE HEALTH AND SAFETY OF THE CREW:
• daily and in-depth monthly medical monitoring, in case of medical necessity - a comprehensive assessment of the test-subjects’ health status is carried out;
• motor activity and regular physical training monitoring;
• climatic and microbiological control of the modules and control of the premises cleaning procedures;
• the use of standard and promising means of preventing the negative factors in a closed habitat with limited space
• involving highly qualified personnel to work in duty crews, special training of crew members in the field of medical care, emergency response and emergency exit;
• ensuring constant communication between the crew and the MCC against the background of a 5-minute delay.
MODELING OF THE ELEMENTS OF AN INTERPLANETARY LUNAR MISSION:
• scientific observations of the lunar surface and a reasonable choice of the landing site, as well as the area for creating a future planetary settlement;
• operations for docking and undocking transport ships and orbital modules, including night operations;
• remote control of robotic systems on the lunar surface;
• landing, flight and return of the lander from the Moon, performing typical expedition operations on the lunar surface.
MAINTENANCE OF THE SPACECRAFT SYSTEMS:
• operation of the isolation facility environmental control and life support systems elements;
• hygienic conditions inside the modules;
• maintaining operational and scientific equipment in good working condition.
SCIENTIFIC RESEARCH
Conducting comprehensive scientific research in the field of space psychology, physiology, metabolism, immunology, genetics, microbiology, sanitation and hygiene, human factors and habitability. The crew will conduct research included in the Scientific Program in accordance with the daily cyclogram.
OPERATIONAL ACTIVITIES
The crew will follow a standard 24-hour work-rest schedule including: sleep - 8 hours, cooking and eating - 2 hours, personal hygiene - 1 hour, physical training - 2 hours (using a bicycle ergometer, treadmill, resistance training), personal time - 3 hours.
The working time consists of at least 8 hours and is devoted to performing traditional flight operations: audio and video communication with the MCC, sanitary and hygienic procedures, inspection, sample collection in the compartments and (if necessary) repair of life support systems of hermetic chambers, as well as performing psychological, psychophysiological, physiological, biochemical, microbiological, biological, sanitary and hygienic and operational-technological (operation and testing of equipment) experiments, most of which are included in the scientific program implemented on the ISS. In addition, it is planned to work on simulators that simulate extravehicular activity (the average duration of the EVA is up to 90 minutes per two crew members). The total time for conducting scientific research per day is expected to be at least 7 hours.
SIRIUS-21 CREW
The project simulates the long-term isolation of a gender-mixed crew of 6 people, including the participation of two or three women. Practically healthy people who meet the following requirements are invited to the experiment as test-volunteers: age - 20...50 years old, higher education, professional preferences - doctors with emergency medical care skills; research doctors with laboratory diagnostics skills; physiologists or biologists; mechanical engineers, life support systems specialists and engineers - specialists in computer technology and electronics. Language training - knowledge of Russian and English at a level that provides professional and everyday communication.
RULES AND THE SELECTION PROCEDURE FOR VOLUNTEER TESTERS
According to the results of the initial selection based on the analysis of personal data, the candidates for volunteer testers are informed about the conditions of medical and psychological testing to be conducted by the Medical Expert Commission (VEK) of the IBMP RAS, both outpatient and inpatient. According to the results of the examinations and testing, the VEK issues a conclusion about the possibility or impossibility of a candidate's participation in the experiment as a volunteer tester for medical and psychological reasons. The decision of the Medical Expert Commission is valid for one year and is not subject to revision.
The appointment to the crew is carried out by the decision of the Mandate Commission and is based on a set of parameters, including the current health status assessment, the results of training with an assessment of the ability to work in a group, the assessment of the participant's aspirations to complete the experiment successfully.
CREW COMPOSITION
The crew includes the following specialists: Crew Commander, Flight Engineer, Flight Surgeon and three Researchers. The activities of the crew during the experiment are based on the main provisions of the Professional Ethics Code of the Cosmonauts of the Russian Federation and the Code of Conduct of the International Space Station Crew.
КАНДИДАТЫ В ЭКИПАЖ «SIRIUS-21»
[Блинов О.В.]
Oleg BLINOV (Russia)
Place of work: Head of the department for creation of complex simulators of promising transport spaceships of the Yu. A. Gagarin Cosmonaut Training Center.
Education: Kirov Military Aviation Technical School, Vyatka State Agricultural Academy, Master's degree at the Moscow Aviation Institute (National Research University).
From 2012 to 2016, he was a member of the ROSCOSMOS cosmonaut corps. At the Mission Control Center (Korolev), he supported cosmonauts’ extravehicular activities as an airlock specialist.
Commander
[Ashley Kowalski]
Ashley KOWALSKI (USA)
Place of work: Project Manager of the Global Partnership Department of the Aerospace Corporation, she is a representative of the US Space Systems Command.
Education: Bachelor's and Master's degrees in Mechanical Engineering and Aerospace Engineering from George Washington University.
She has experience as an analyst and a technical specialist in the development of the architecture of various space systems. She has participated in a number of joint space programs in Russia, Germany and China.
Flight engineer
[Кириченко В.В.]
Victoria KIRICHENKO (Russia)
Place of work: surgeon, Junior Research Associate at the Department of Operational Management of Medical Support for Space Flights at the IBMP RAS.
Education: N. I. Pirogov Russian National Research Medical University, I. M. Sechenov First Moscow State Medical University, postgraduate courses at the IBMP RAS.
She is one of the executives of the “Algometria” Space Experiment.
Flight surgeon
[William Brown]
William BROWN (USA)
Place of work: has experience in various industries, including military, defense, consulting, medical, information and logistics.
Education: Master's degree from the Darla Moore School of Business at the University of South Carolina, Bachelor's degree in Russian language, Literature and Culture at the University of South Carolina. He has completed an additional bachelor's degree in computer science at the University of South Carolina.
Researcher
[Saleh Omar Al Ameri]
Saleh Omar AL AMERI (United Arab Emirates)
Place of work: tester-cosmonaut at the Mohammed Bin Rashid Space Center.
Education: Bachelor's degree in Mechanical Engineering from Khalifa University, graduate of the UAE National Service.
He has a skydiver's license from the USPA (more than 200 jumps) and a Master Scuba Diver level from PADI for diving.
Researcher
[Карякина Е.С.]
Ekaterina KARYAKINA (Russia)
Place of work: flight attendant at the Nordwind airlines.
Education: Department of Journalism of the Orenburg State Pedagogical University.
She worked as a medical coordinator at the GMS ECO Clinic of Assisted Reproductive Technologies.
Researcher
[Прокопьев Е.В.]
Evgeny PROKOPYEV (Russia)
Place of work: test engineer S.P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia.
Education: A. F. Mozhaisky Military Space Academy, postgraduate courses at the S.P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia.
He has completed a course of general space training at the Yu. A. Gagarin Cosmonaut Training Center. He has a 5-grade diver qualification.
backup crew
[Федоров А.Н.]
Alexey FEDOROV (Russia)
Place of work: Technical Director at the Argentarium company.
Education: Lomonosov Moscow State University, Russian Presidential Academy of National Economy and Public Administration, Moscow Aviation Institute (National Research University).
He has a five-year working experience at the Yu. A. Gagarin Cosmonaut Training Center as a teacher-translator.
backup crew
[Бахтерова О.В.]
Vera BAKHTEREVA (Russia)
Place of work: traumatologist-orthopedist at the Polyclinic No. 2 of the Traumatological Department at the Sevastopol City Hospital No .1.
Education: South Ural State University (National Research University).
She is a specialist in orthopedics and traumatology in the global network of private medical clinics Medical On Group (Sevastopol).
backup crew
[Brian Evarts]
Brian EVARTS (USA)
Place of work: technologist, data analyst and entrepreneur. He works on projects related to satellite farming, biotechnologies and artificial intelligence..
Education: Master of Science degree in System Dynamics and continues his studies for a Master of Science degree in Robotics at Worcester Polytechnic Institute; Bachelor of Computer Science degree and Bachelor of Arts degree in Russian at West Chester University of Pennsylvania.
He is a certified scuba diver of the International School of Scuba Diving.
backup crew
[Tetyana Delaney]
Tatyana DELANEY (USA)
Place of work: Professor of Biology at St. Joseph's College in New York.
Education: Doctoral degree from the Institute of Molecular Biology and Genetics (Kiev, Ukraine).
She was engaged in research work at the University of Florence (Italy), at the University of Regensburg (Germany) and at the University of Oakland, Michigan. She has lectured at Nanjing University in China and Christ University in Bangalore, India.
backup crew
[Abdalla Alhammadi]
Abdalla AL HAMMADI (United Arab Emirates)
Place of work: tester-cosmonaut at the Mohammed Bin Rashid Space Center.
Education: Bachelor's degree in Mechanical Engineering from the University of Abu Dhabi; basic degree in Aerospace Engineering from the University of Manchester; Diploma in Engineering from Tamworth and Lichfield College (UK) and the Higher College of Technology (Abu Dhabi).
He is fond of football, swimming and diving.
backup crew
THE FLIGHT PROGRAM
The daily activities of the crew are carried out on the basis of a cyclogram developed by the Planning Team responsible specialist. Two days prior to the planned Mission Day the cyclogram is transmitted to the crew. It notes the experimental methods that require strict binding by time and conditions, which means the need for strict implementation at the specified hours. The implementation of the remaining methods is distributed by the crew independently, depending on the actual situation inside the chambers, with the mandatory implementation of the planned daily volume of research..
The communication of the crew with the Duty Teams of the MCC and the specialists who come to contact is organized in accordance with the standards and regulations that are used for the ISS missions. It is assumed that there will be daily morning and evening conferences (DPC) of the Crew Commander, transmissions of radio messages on the order of work with a report on their receipt and communication with the specialists conducting the experiments. In addition, it is planned to hold regular private psychological sessions (PPS) and carry out traditional psychological support activities (regular transmission of video and audio recordings, news, etc.)
THE SCIENTIFIC PROGRAM
The purpose of the SIRIUS-21 experiment is to study the mechanisms of adaptation of the human body to the conditions of 240-day isolation in a hermetic object with an artificial habitat that simulates a manned space mission with the development and testing of various means of preventing the negative effects of a set of isolation factors.
SIRIUS-21 MAIN OBJECTIVES
• to work out scientific cooperation between various research centers at the international level;
• to test the experimental equipment available and being prepared for delivery on board of the ISS in the conditions of isolation in a hermetic object;
• to assess the impact of short-term isolation of the crew in a hermetic object simulating a spacecraft on the psychological and psychophysiological state, mental and physical performance as well as on the main physiological systems of the human body;
• to ensure control over the health status of the test subjects as well as over the environmental parameters and sanitary and hygienic conditions of isolation;
• to create an integrated database of scientific data obtained during the implementation of the Project;
• to work out the mechanisms for the creation and functioning of international cooperation responsible for setting and solving scientific problems of promising Lunar missions;
• to assess the adequacy of the isolation model in comparison with a real space mission according to the state of various physiological systems of the body;
• to gain implementation experience and scientific and organizational groundwork for subsequent joint long-term isolation mixed-crew experiments.
EXPERIMENTAL RESEARCH PROGRAM

Topic: "The study of adaptive processes in the human body while modeling a set of space flight factors in isolation in a hermetic facility with an artificial habitat".
The experiment is carried out on the basis of the Fundamental Research Program of the Institute of Biomedical Problems for 2013-2020 (topics 64.1, 64.2, 63.2, 65.1, 65.4), a contract with Wyle Laboratories (USA), as well as applications from third-party organizations for the use of a unique scientific facility of the IBMP "the Medical and Technical Facility for testing innovative technologies of space biomedicine in the interests of providing orbital and interplanetary missions, as well as the development of practical healthcare" for research.
Научный руководитель - директор ГНЦ РФ - ИМБП РАН академик РАН, д.м.н. Орлов О.И.
В программе можно выделить шесть основных направлений, по которым впроекте SIRIUS-21 будет осуществляться экспериментальная деятельность.
Field of study Russian and international projects HRP NASA Total
Psychological and psychophysiological research 24 5 29
Physiological research 24 1 25
Immunity studies 3 1 4
Metabolic, biochemical and molecular biological research 5 0 5
Telemedicine experiments 1 0 1
Sanitary-hygienic and microbiological studies 6 0 6
Total 63 7 70
Показать/скрыть
Изучение речевой и невербальной компонент коммуникации экипажа с ЦУП в целях оценки психофизиологического состояния членов экипажа и эффективности межгруппового взаимодействия.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, д.м.н. Гущин В.И. Ответственный исполнитель: с.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Швед Д.М. Соисполнители: Dr. Beata Gabriela Ehmann, PhD (Environmental Adaptation and Space Research Group, Institute of Cognitive Neuroscience and Psychology, Research Centre for Natural Sciences of the Hungarian Academy of Sciences); н.с. Института мозга человека им. Н.П. Бехтеревой, к.псх.н. Хоменко Ю.Г.
Цель исследования: Изучение речевой и невербальной компонент коммуникации экипажа с ЦУП в целях оценки психофизиологического состояния членов экипажа и эффективности межгруппового взаимодействия.
Ожидаемые результаты: Экспериментальная апробация новых методов и средств анализа речи и коммуникативного проведения членов экипажа, а также уточнение психологически значимых параметров речевой и невербальной коммуникации позволят сформировать методологический базис для создания автоматизированных систем автономного либо дистанционного мониторинга психологического состояния экипажей в перспективных полётах за пределы НОО, а также собрать массив данных для разработки голосовых помощников и «социальных» робототехнических устройств для использования в орбитальных и межпланетных полетах.



Динамика показателей надежности профессионала при выполнении деятельности в условиях длительной изоляции.
Организация-постановщик эксперимента: Факультет психологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Россия.
Научный руководитель: зав.лаб. МГУ имени М.В. Ломоносова, д.псх.н., проф. Барабанщикова В.В. Ответственный исполнитель: доцент кафедры психологии труда и инженерной психологии факультета психологии МГУ имени М.В. Ломоносова, к.псх.н. Ковалёв А.И. Соисполнитель: Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина. Куратор: заместитель директора ГНЦ РФ - ИМБП РАН по науке, в.н.с.-зав.отд. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н., профессор Бубеев Ю.А.
Цель исследования: Изучить динамику надежности профессионала при выполнении деятельности в условиях длительной изоляции посредством оценки проявлений уровня развития стрессовой реакции, изменений в когнитивной сфере и вероятности возникновения профессиональных деформаций.
Ожидаемые результаты: Выявление и описание поведенческих, когнитивных, эмоционально-оценочных и вегетативных реакций на эмоциогенные и когнитивные параметры профессиональной нагрузки в результате нахождения в условиях длительной изоляции. Описание обобщённых паттернов ситуативного реагирования на напряженные условия деятельности и выделение на их основе основных типов стратегий адаптации к условиям изоляции в виде имитации космического полета. Выявление и анализ личностных характеристик профессионалов, связанных с разными адаптационными стратегиями и надежностью деятельности. Построение прогностической модели адаптивности и надежности профессионалов в условиях выполнения деятельности в ситуации длительной изоляции, в том числе модели предикции возникновения профессиональных деформаций. Разработка и апробация программ психологического сопровождения и поддержки надежности профессиональной деятельности в условиях длительной изоляции в рамках имитации космического полета на Луну.



Изучение психологической устойчивости и адаптации в изолированной малой группе при моделировании экстремальных факторов длительного космического полета.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.псх.н. Виноходова А.Г. Ответственный исполнитель: , м.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН Кузнецова П.Г. Соисполнители: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, д.м.н. Ларина И.М.; , в.н.с.-рук.группы ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Васильева Г.Ю.; Iva Solcova, PhD (Institute of Psychology, Prague Branch Academy of Sciences of the Czech Republic); Московский государственный лингвистический университет, к.псх.н. Величковская С.Б.
Цель исследования: Изучение взаимосвязи психологической устойчивости личности и успешности адаптации в смешанном международном экипаже при моделировании факторов длительного космического полета.
Ожидаемые результаты: Оценка связи индивидуальной психологической устойчивости с фактором гендерных различий, а также с предпочитаемыми стилями коммуникации и успешностью адаптации к условиям длительного космического полета.



Изучение суточной двигательной активности, качества сна и психофизиологических аспектов состояния смешанного по гендерному составу экипажа в целях прогнозирования психической работоспособности оператора в условиях изоляции.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, д.м.н. Гущин В.И. Ответственный исполнитель: с.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Швед Д.М.; н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН Федяй С.О.
Цель исследования: Изучение суточной двигательной активности, качества сна и психофизиологических аспектов состояния смешанного по гендерному составу экипажа в целях прогнозирования психической работоспособности оператора в условиях изоляции.
Ожидаемые результаты: Получение фоновых данных суточной двигательной активности и качества сна при наземном моделировании факторов КП в гермообъеме. Данные о влиянии тревожности на уровень двигательной активности и качества сна оператора в условиях долговременной изоляции.



Исследование надежности профессиональной деятельности человека-оператора при выполнении операторских задач.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.б.н. Котровская Т.И.; в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, д.м.н. Гущин В.И. Ответственный исполнитель: н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН Счастливцева Д.В. Соисполнители: German Aerospace Center, Institute of Aerospace Medicine Space Physiology, Department of Space Physiology Dr. Bernd Johannes; руководитель молодежного коллектива лаборатории МОИДС Чертополохов В.А.; Белоусова М.Д. (МГУ имени М.В. Ломоносова)
Цель исследования: Совершенствование методов и разработка средств оценки и прогнозирования надежности профессиональной деятельности человека-оператора при выполнении операторских задач, уровень которых повышается самостоятельно при совершенствовании навыка.
Ожидаемые результаты: Результаты выполнения эксперимента позволят усовершенствовать методы оценки и прогнозирования надежности профессиональной деятельности человека-оператора при выполнении задач, уровень которых повышается самостоятельно при формировании и совершенствовании навыка. Изучение формирования профессиональной деятельности и ее физиологической цены, разработать средства и методы формирования и поддержания операторских навыков в полетах повышенной продолжительности, а также создать портативный мобильный комплекс для оценки/самооценки уровня функционального состояния.



Восприятие времени.
Организация-постановщик эксперимента: Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова, Россия.
Научный руководитель: зав. кафедрой общей психологии МГМСУ имени А.И. Евдокимова, д.псх.н. Бузина Т.С. Ответственный исполнитель: доцент кафедры общей психологии МГМСУ имени А.И. Евдокимова, к.псх.н. Шалина О.С. Соисполнители: специалист научно-методического отдела ООО «Центр тестирования и развития «Гуманитарные технологии», к.псх.н. Кувшинова О.Л. Куратор: в.н.с.-зав. лаб. когнитивной и социальной психологии ГНЦ РФ - ИМБП РАН, д.м.н. Гущин В.И.
Цель исследования: Выявление особенностей и изменения восприятия времени в разных модальностях (как важный показатель психофизиологического статуса и адаптации к изменённым условиям работы и работоспособности) у членов экипажей космических полётов в условиях длительной изоляции и строго регламентированной профессиональной деятельности, с учётом депривации сна, превышения норм рабочего времени, монотонии деятельности.
Ожидаемые результаты: Данные о трансформации восприятия времени в отдельные периоды изоляции, и зависимость этой динамики от изменения условий работы – стресс, превышение нормы рабочего времени, напряженное ожидание этапа эксперимента, депривация сна.



Межличностное взаимодействие, общение и эффективность групповой деятельности при моделировании экстремальных факторов полёта на Луну и нахождения на окололунной орбите.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с.-зав. лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, д.м.н. Гущин В.И. Ответственный исполнитель: в.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.псх.н. Виноходова А.Г. Соисполнители: в.н.с.-рук.группы ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Васильева Г.Ю.; Московский государственный педагогический университет, н.с. кафедры биохимии, молекулярной биологии и генетики Лапковский В.В.; Charles University, Radvan Bahbouh, Assoc. Prof., Mgr. et Mgr., MUDr., PhD., IAAM; Jan Evangelista Purkyne University in Ustinad Labem, Katerina Bernardova, PhD; Jaroslav Sýkora, PhDr.
Цель исследования: Изучение влияния смешанного состава экипажа (пол, возраст, национальность, профессия и т.п.) на межличностное взаимодействие, общение и групповую эффективность в условиях 8-месячной изоляции при моделировании экстремальных факторов полёта на Луну и нахождения на окололунной орбите.
Ожидаемые результаты: Будет изучено влияние гетерогенности членов экипажа по гендерному, национальному, профессиональному, возрастному и т.п. признакам, а также более глубинных различий (ценности, установки, когнитивная сложность и т.п.) на динамику межличностных отношений, сплоченности и групповую эффективности в условиях 8-месячной изоляции при моделирования факторов полёта на Луну и нахождения на окололунной орбите.



Исследование динамики нейрофизиологических особенностей и психофизиологических характеристик членов экипажа.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.б.н. Котровская Т.И. Ответственный исполнитель: н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН Счастливцева Д.В. Соисполнители: ИП Голубев В.Г.
Цель исследования: Оценить динамику реализации когнитивных функций человеком-оператором на фоне изменений уровня функционального состояния головного мозга по шкале торможение-возбуждение в период изоляции.
Ожидаемые результаты: Ожидается получить параметры динамики уровня функционального состояния головного мозга участников на протяжении эксперимента с изоляцией, которые зависят от этапа изоляции, от количества и качества нештатных ситуаций, от введения дополнительных условий, например, депривации сна, а также определяется гендерными различиями и индивидуальными нейрофизиологическими особенностями. Совокупность внешних и внутренних факторов обусловливает взаимосвязь реализации когнитивных функций и динамики функционального состояния центральной нервной системы. Результаты позволят оценить семантическую структуру субъективного опыта с точки зрения функционирования защитных механизмов, уровней организации, модальности эмоциональных переживаний. До- и после восьмимесячной изоляции у добровольцев проекта «Сириус» будет выявляться наличие внутриличностных конфликтов и эмоциональной напряженности в социально-профессиональной сфере, в семейно-сексуальных, межличностных отношениях, а также в связи с опасениями за жизнь и здоровье и самооценкой. По окончании эксперимента ожидается качественная смена приоритетов и количественное изменение измеряемых показателей относительно времени до начала изоляции.



Эмоции в аналогичных космическим условиях: Изучение и регуляция аффективных изменений в ответ на стрессовые условия изоляции в замкнутом пространстве.
Постановщик эксперимента: University of Lorraine, Франция.
Научный руководитель: University of Lorraine, Psychology and Neuroscience Lab, Prof. P.Mutzenhardt. Ответственный исполнитель: University of Lorraine, Psychology and Neuroscience Lab, Prof. B. Bolmont. Соисполнители: University of Lorraine, Psychology and Neuroscience Lab, Dr. J.-P. Hainaut, Dr. C. Langlet; Centre national d’Etudes Spatiales, Dr. Gauquelin-Koch Guillemette; Centre national d’Etudes Spatiales/MEDES IMPS, Marnat Maurice.
Цель исследования: Основная задача - мониторинг аффективных изменений у испытуемого в течение периода нахождения в замкнутом пространстве (многострессовая среда) и рекомендации относительно контроля эмоций. Оценка физиологических, психологических, когнитивных и двигательных параметров: временных колебаний аффективных изменений, аффективных изменений в ответ на острый стресс и эффективности метода регуляции эмоций.
Ожидаемые результаты: Динамика изменений в ходе эксперимента с изоляцией в зависимости от продолжительности изоляции, а также хронических рабочих нагрузок, психологического стресса, депривации сна. Изменения в чувствительности физиологических, психологических и когнитивных параметров к стрессовым тестам в ходе эксперимента. Оценка способности регуляции эмоциональных состояний во время эксперимента с изоляцией.



Определение концепции для автоматической оценки эмоциональных реакций на изоляцию для космических применений.
Организация-постановщик эксперимента: Институт космических наук, Бухарест-Магуреле, Департамент космической техники безопасности и охраны здоровья, Румыния.
Научный руководитель: Институт космических наук, Vlad Văleanu, PhD. Ответственный исполнитель: Институт космических наук, Adrian-Cătălin Dinculescu, PhD. Соисполнители: Институт космических наук, Andra-Elena Băltoiu, PhD. Куратор: спец. ГНЦ РФ - ИМБП РАН Савикина А.О.
Цель исследования: Определение системных требований для инструмента автоматической идентификации эмоций в отношении изменчивости выраженных на лице критических эмоций в условиях, связанных с космосом, и индивидуальных особенностей физиогномики. Определение системных требований для инструмента автоматической идентификации эмоций в отношении знаков речевого и языкового расстройства (SLDS) на основе методов обработки естественного языка. Разработка автоматической и автономной системы оценки эмоций для космического экипажа, специфичной для условий изоляции, на основе индивидуальных особенностей. Эксплуатационные требования в отношении правильных протоколов взаимодействия система—космический экипаж.
Ожидаемые результаты: Предложенное определение концепции предоставит функциональные и нефункциональные требования для автоматических и автономных систем оценки эмоций, которые будут использоваться на этапах проектирования будущих приложений, а также при проверке соответствия ограничениям изоляции. Определение системных и эксплуатационных требований для разработки, тестирования и валидации автоматической и автономной системы оценки эмоций для космического экипажа, специфичной для условий изоляции/ограничения в межпланетных полетах. Мы предлагаем определение концепции для системы распознавания эмоций, которая использует лицевые и речевые и языковые сигналы для автоматической характеристики эмоционального статуса, что требует неинвазивного видео и аудио мониторинга работы экипажа. Результатом предлагаемого эксперимента является обеспечение требований для будущих приложений, направленных на алгоритмическую эмоциональную оценку в космических полетах.



Смягчение психического стресса в условиях изоляции и замкнутого пространства.
Организация-постановщик эксперимента: Американский университет Шарджи, США.
Научный руководитель: Американский университет Шарджи, Hasan Al-Nashash, PhD.Ответственный исполнитель: Американский университет Шарджи, Fares Al-Shargie, PhD, Usman Tariq, PhD. Куратор: Американский университет Шарджи, Fares Al-Shargie, PhD.
Цель исследования: Разработать модель слияния искусственного интеллекта с несколькими модальностями нейро-визуализации с одновременной регистрацией субъективных и поведенческих данных для раннего выявления стресса. Изучить эффективность использования различных частотных стимуляций для снижения стресса в длительных космических полетах.
Ожидаемые результаты: Предполагается, что частотные стимуляции создают тот же самый паттерн мозговых волн, который человек испытывает во время медитации. Мы ожидаем, что низкочастотные стимуляции в изолированной и замкнутой среде могут привести к усилению релаксации, улучшению сна и снижению тревожности и стресса. Между тем, мы ожидаем, что высокочастотные стимуляции могут повысить концентрацию и бдительность, решить проблемы и улучшить память.



Психологические проблемы изоляции во время космического полета человека: роль мотивационной динамики.
Организация-постановщик эксперимента: Университет Объединенных Арабских Эмиратов, ОАЭ.
Научный руководитель: Университет Объединенных Арабских Эмиратов, Захир Валли, доктор философии.
Цель исследования: Определить, в какой степени ощущение изоляция во время моделируемого космического полета влияет на (как положительное, так и отрицательное): здоровье, эмоциональное выгорание и степень вовлеченности в работу через девять интервалов в течение всего космического полета. Изучить, является ли удовлетворение психологической потребности прогностическим фактором для четырех переменных результата, упомянутых выше (например, влияние, здоровье, эмоциональное выгорание, степень вовлеченности). Изучить, опосредованы ли взаимосвязи между удовлетворением психологической потребности и четырьмя выявленными переменными результата степенью внутренней мотивации.
Ожидаемые результаты: Условия высокой удовлетворенности психологической потребности (высокая автономность и сразу же после этого празднование достижения знаменательного дня) будут ассоциироваться с высоким уровнем благоприятных психологических исходов (здоровье, позитивный аффект и вовлеченность) и низким уровнем неблагоприятных исходов (негативный аффект и выгорание). Эти результаты будут способствовать будущему отбору людей, которые лучше всего подходят для длительной изоляции (т. е. тех, кто обладает высокой внутренней мотивацией), и дальнейшему проектированию и/или проведению будущих космических полетов (например, стимулированию волевого функционирования во время космического полета, включению действий и выбора вариантов, взаимодействию с астронавтами посредством управления полетами [обеспечение обратной связи, обоснование мониторинга их деятельности], персонализации личного пространства) и, в конечном счете, тому, как подчеркнуть благотворное воздействие космического полета, чтобы способствовать устойчивости и росту астронавтов.



Объективная оценка психологического дистресса во время исследования космического пространства (моделирование среды обитания на лунной базе).
Организация-постановщик эксперимента: Университет Цукубы, Япония.
Научный руководитель: Университет Цукубы, Ichiyo Matsuzaki, MD, PhD. Соисполнители: Японское агентство атомной энергетики, Tadashi Murai, MD, PhD; Yuichi Oi, MD, PhD; Shotaro Doki, MD, PhD; Daisuke Hori, MD, PhD. Куратор: Университет Цукубы, Shin-ichiro Sasahara, MD, PhD.
Цель исследования: Мы считаем, что длительное пребывание в условиях изоляции, пространственного ограничения и действия экстремальных факторов (ИОЭ) в оторванности от привычной жизни является главным фактором стресса для испытуемых. Цель данного исследования - проверить три гипотезы: функционирование префронтального кортекса в ответ на стресс в условиях ИОЭ изменяется; чувство времени не работает в связи с дезорганизацией циркадианных ритмов в ИОЭ; человеческие отношения сложным образом меняются при длительном нахождении в ИОЭ.
Ожидаемые результаты: По нашим предположениям, воздействие фактора ICE возрастает: сигнал БИКС переходит в ненормальное состояние; чувство времени нарушается; отношения между людьми становятся более сложными.



Дистанционная и самооценка уровня стресса и его снижение при общении с роботом.
Организация-постановщик эксперимента: Shiseido Global Innovation Center, Япония.
Научный руководитель: Shiseido Global Innovation Center, Mariko Egawa, PhD. Соисполнители: USJ LLC, Hirofumi Nakada, MD, PhD; Sakurajyuji Group, Takuya Tamura, MD, PhD; Shiseido Global Innovation Center, Junichi Hosoi, PhD и Kentaro Kajiya, PhD. Куратор: Shiseido Global Innovation Center, Chika Katagiri, PhD.
Цель исследования: в исследовании поставлены две задачи. Первая - оценка степени психического стресса. В сотрудничестве с JAXA нами разработан метод дистанционной оценки или самооценки уровня стресса на основе анализа лицевой асимметрии. Достоверность метода была подтверждена в исследовании с участием кабинного экипажа. Следует проверить эффективность этого метода в длительном эксперименте в строго контролируемых условиях. Второй задачей является оценка возможности снижения стресса с помощью робота-питомца. Нами подтвержден факт повышения уровня окситоцина у людей после общения с роботом, что свидетельствует о его релаксирующем эффекте.
Ожидаемые результаты: индикаторы экспрессивной асимметрии лица на изображении является хорошим методом дистанционной оценки или самооценки уровня стресса у астронавтов. Мониторинг манеры поведения с роботом-питомцем может помочь обнаружить изменения в психическом состоянии. Этот метод более чувствителен, чем мониторинг с использованием комнатной камеры. Общение с роботом-питомцем снижает психический стресс.



Оценка качества сна и благополучия с помощью «умной кровати».
Организация-постановщик эксперимента: University of Pisa, Италия.
Научный руководитель: University of Pisa, Angelo Gemignani, Full Professor. Куратор: University of Pisa, DaniloMenicucci, Researcher.
Цель исследования: проверка прототипа нового интеллектуального сенсорного матраса (Smartbed) для оценки качества сна.



Нейроэргономический подход к окололунным телеоперациям.
Организация-постановщик эксперимента: ISAE-SUPAERO, Франция.
Научный руководитель: ISAE-SUPAERO, Dr. Raphaelle ROY, PhD. Куратор: ISAE-SUPAERO, Dr. Vsevolod Peysakhovich, PhD.
Цель исследования: «TELEOP+» - научно-исследовательский проект, направленный на изучение взаимодействия человек-робот с целью повышения безопасности и улучшения эффективности космических операций. Задача проекта - применение нейроэргономического подхода к оценке выполнения космонавтов профессиональных задач.
Ожидаемые результаты: ожидаемый результат участия в модельном эксперименте - количественная оценка воздействия условий и продолжительности нахождения в гермокамерной изоляции на наблюдаемое и ненаблюдаемое поведение членов экипажа: эволюция поведения, психологического статуса (мотивация, усталость…) и нейро- и психофизиологического состояния (по данным ЭЭГ, ЭКГ и зрительного слежения). Благодаря этим сведениям мы надеемся разработать рекомендации относительно отбора и подготовки членов экипажей для продолжительных экспедиций в дальний космос.



Изменения мозга и пространственная навигация после длительной изоляции и ограничения, а также значение виртуального взгляда на землю для увеличения чувствительности.
Организация-постановщик эксперимента: Christian Rogon, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Германия.
Научный руководитель: Alexander C. Stahn, PhD; Katharina Brauns, MSc. Соисполнители: Mathias Basner, MD; Katharina Brauns, MSc; Elena Fomina, PhD; Tom Hartley, PhD; Simone Kühn, PhD; Bernhard Riecke, PhD; Mathias Stangl, PhD; Anika Werner, MSc.
Цель исследования: оценить возможность создания интерактивной виртуальной среды с высокой степенью погружения и психическое благополучие во время изоляции. Аналогичные процедуры будут выполняться в контрольной группе по полу, возрасту и уровню образования, также мы изучим возможности сенсорной стимуляции с использованием виртуальной реальности для повышения психического благополучия.
Ожидаемые результаты: предполагается, что структурные и функциональные изменения мозга будут наблюдаться после 8 месяцев и 12 месяцев изоляции. Также предполагается, что эти изменения будут связаны с изменениями настроения и когнитивных функций. Мы ожидаем, что связь между мозгом меняется и когнитивная деятельность наиболее характерна для задач, связанных с пространственным познанием. Мы предполагаем, что сенсорная стимуляция с помощью виртуальной реальности вызовет высокое чувство присутствия, погружения и потока, создаст иллюзию самодвижения и вдохновит чувство страха, приводящее к острому, то есть переходному, когнитивному и поведенческому сдвигу у членов экипажа во время миссия.



Биопсихосоциальное исследование психологического стресса, функционирование, работоспособность и состояние здоровья группы во время и после возвращения из гермокамерной изоляции.
Организация-постановщик эксперимента: Manchester Metropolitan University, Великобритания.
Научный руководитель: Professor Marc Jones, PhD. Соисполнители: Dr Nathan Smith; Professor Emma Barrett; Dr Maria Cordero; Dr Elizabeth Braithwaite (Manchester Metropolitan University); Professor Gro Mjeldheim Sandal (University of Bergen).
Цель исследования: дополнить представления о физиологических, психологических и социальных процессах и маркерах, лежащих в основе психологического стресса, качества совместной работы, работоспособности и состояния здоровья человека во время и после нахождения в условиях изоляции.
Ожидаемые результаты: будут получены ответы на следующие вопросы: насколько данные самоотчетов о групповом функционировании и психосоциальной динамике коррелируют с новыми биомаркерами (NPY и окситоцином) и стандартизированными данными о состоянии здоровья (кортизол, шкала оценки бытовых событий, POMS, PANAS, GHQ, PCVQ, батарея когнитивных тестов); в какой степени NPY, окситоцин и оценки группового функционирования и психосоциальной динамики прогнозируют поведение во внештатных и чрезвычайных ситуациях; как изменяются со временем уровни NPY, окситоцина, групповое функционирование и психосоциальная динамика; в какой мере психологические и психосоциальные характеристики чувствительны к изменениям после изоляции; как индивидуумы переживают переход с одного этапа эксперимента в другой (изоляции и после ее завершения) и что могут они сами и значимые для них люди (экипаж, наземный персонал, семьи) сделать для оптимизации переживаний.



Эффекты физиологической адаптации на принятие решения и поддержание навыков в ICE - 2.
Организация-постановщик эксперимента: Department of Psychology, Sapienza University of Rome, Италия.
Научный руководитель: Prof. Fabio Ferlazzo, PhD. Соисполнители: Prof. Rossella Ventura, PhD; Prof. Vittorio Pasquali, PhD; Prof. Diego Andolina, PhD; Prof. Stefano Sdoia, PhD; Dr. PierpaoloZivi, MSc (Sapienza University of Rome); Prof. Denise Giuliana Ferravante, MSc (Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development). Куратор: Prof. Rossella Ventura, PhD (Sapienza University of Rome).
Цель исследования: изучение эффектов адаптации к экстремальной среде на способность человека принимать решение в двух экспериментах с 8-и и 12-месячной изоляцией при сравнении с данными, получены на антарктической станции Concordia.
Ожидаемые результаты: получение следующих важных сведений: - представляют ли условия изоляции в замкнутом пространстве риск для активности Системы 2 (Тест Колесо фортуны), основанной на принятии решений и если да, то методы ANOVA должны показать, что снижение со временем баллов в тестах GDT и MDT с поддержкой принятия решений, а также повышение баллов в MDT происходят во все точках времени у членов экипажа, а не членов группы контроля; если эффекты изоляции в замкнутом пространстве опосредуются системой реакции на стресс, то биологические маркеры и субъективные оценки приведут к исчезновению указанных выше эффектов при выполнении ANOVA; если изменение фотопериода само по себе влияет на активность принятия решений на уровне Системы 1 (Игровой тест Айова), то ANOVA покажет те или иные отклонения в результатах IGT, GDT и MDT; если хронический стресс, вызванный условиями изоляции в замкнутом пространстве, оказывает влияние на принятие решений на уровне Системы 1, то ANOVA покажет отсутствие прироста баллов в 5 блоках тестирования, результаты MDT без поддержки должны возрастать, а результаты MDT с поддержкой должны снижаться (только у членов экипажа) во всех точках времени. Эффекты должны исчезать при использовании данных опросников и биологических показателей в качестве ковариатов.



SIMSKILL-VR.
Организация-постановщик эксперимента: Institute of Space Systems, University of Stuttgart, Германия.
Научный руководитель: Dr. Reinhold Ewald, Prof. Куратор: Miquel Bosch Bruguera, Aer. Eng.
Цель исследования: понять, как развивается работоспособность человека-пилота в условиях длительной изоляции и пространственного ограничения, а также дать предложения, касающиеся повышения безопасности человека, а также оптимизации подготовки астронавтов к пилотированию космическими системами в будущих длительных экспедициях.
Ожидаемые результаты: результаты эксперимента внесут вклад в разработку системы MMI, а также могут найти применение в более приземленных областях научных исследований в качестве аналога. Использование VR должно повысить степень иммерсии участников, а также качество (достоверность) данных о поведении и эффективности выполнения пилотных задач.



Интегрированное этологическое исследование.
Организация-постановщик эксперимента: Research and Study Group in Human and Space Ethology, Франция.
Научный руководитель: Carole Tafforin, PhD (ETHOSPACE). Соисполнители: в.н.с.-зав. лаб. когнитивной и социальной психологии ГНЦ РФ - ИМБП РАН, д.м.н. Гущин В.И., в.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.псх.н. Виноходова А.Г.
Цель исследования: углубленный это-психо-социальный анализ данных, полученных ранее в проекте МАРС-500, посредством всестороннего изучения интерактивного поведения экипажей в различных ситуациях, в том числе в жилых и рабочих пространствах (отдых, прием пищи, коммуникации, деятельность). Дальнейшая цель состоит в объединении собственных данных с данными этологических наблюдений, социометрических опросников и физиологических исследований других групп ученых.
Ожидаемые результаты: анализ большого объема видеозаписей для получения важных этологических результатов (действия, положения, взаимодействия, экспрессии, коммуникации), коррелирующий с результатами психо-физиологических исследований, относительно влияния изоляции в замкнутом пространстве на экипаж в контексте участия мужчин и женщин в продолжительных космических экспедициях.



Стандартизированные методы исследования психического здоровья и работоспособности в НЭКе.
Организация-постановщик эксперимента: NASA HRP, Brandon Vessey, PhD, США.
Научный руководитель: Suzanne Bell, PhD (NASA HRP) Соисполнители: Pete Roma, PhD (NASA BHP Laboratory); Lauren Landon, PhD; Gloria Leon, PhD. Куратор: Lauren Landon, PhD (NASA HRP).
Цель исследования: основная задача состоит в выполнении стандартизированного комплекса исследований, критически значимых для представления о психическом здоровье и работоспособности индивидуумов и групп.
Ожидаемые результаты: общая батарея эффективных и надежных методов, дающих возможность использовать реализуемые и приемлемые средства для оценки когнитивной способности и операторской работоспособности, благополучия, групповой сплоченности и совместной деятельности, сна и циркадианных фаз в космическом полете и научных исследованиях в аналоговой среде.



Понимание и предупреждение вовлеченности члена экипажа в выполнение задачи.
Организация-постановщик эксперимента: NASA HRP, Brandon Vessey, PhD, США.
Научный руководитель: Jeff Le Pine, PhD. Соисполнители: Ned Wellman, PhD. Куратор: Daniel Newton, PhD.
Цель исследования: мы изучаем то, как вовлеченность члена экипажа связана с глубокой степенью когнитивного, физического и аффективного вхождения или погружения в решение задачи. Ранее мы показали, что погружение в решение предыдущих задач затрудняет полное переключение на новую задачу. Сейчас мы заняты выяснением того, вызывает ли переключение на следующие задачи также отрицательные последствия для мотивации и эффективности члена экипажа, и как можно соответствующим образом оптимизировать планы работ экипажа.
Ожидаемые результаты: мы ожидаем, что в результате погружения/увлеченности в выполнение задач у экипажа проявится прогнозируемая вовлеченность, из-за которой может страдать качество работы. Данный процесс будет изучаться с использованием данных опросников-самоотчетов и интервью.



Содействие синергистическому аспекту культурального разнообразия в длительной межпланетной экспедиции.
Организация-постановщик эксперимента: NASA HRP, Brandon Vessey, PhD, США.
Научный руководитель: Shawn Burke, PhD. Соисполнители: Eduardo Salas, PhD (William Marsh Rice University, Department of Psychological Sciences). Куратор: Eduardo Salas.
Цель исследования: идентификация критических проблем, обусловленных различие культур и способных влиять на работоспособность экипажа ДМПЭ; идентификация культурных профилей, способствующих групповой деятельности и адаптивности в ДМПЭ; создание программы (методов) культурального тренинга до и во время полета; идентификация методов [помимо тренига] капитализации синергии, присутствующей в мультикультуральной команде, выполняющей ДМПЭ.
Ожидаемые результаты: на основе информации, полученной в эксперименте SIRIUS 2019 и в других проектах мы разработаем базовую версию метода, которая может быть использована перед входом в гермокомплекс с целью помочь многокультуральной группе испытуемых в организации взаимодействий. Результаты также позволят узнать, как культурные ценности могут влиять на базовые умозрительные модели групповой динамики и как со временем они могут меняться в результате группового взаимодействия.



Командное переключение задач в командах астронавтов: интеграция членства в нескольких группах, многозадачных систем, многозадачности и многомерных сетей для мониторинга и обеспечения функциональных рабочих смен в командах астронавтов.
Организация-постановщик эксперимента: NASA HRP, Brandon Vessey, PhD, США.
Научный руководитель: Leslie DeChurch, PhD. Соисполнители: Noshir Contractor, PhD (Northwestern University); Jessica Mesmer-Magnus, PhD; Alina Lungeanu, PhD. Куратор: Савикина А.О. (ГНЦ РФ - ИМБП РАН)
Цель исследования: определить влияние атрибутов задачи, команды и инструмента на переходы задачи; определить конкретные шаблоны предпочтений переключения задач; определить методы, лучшие практики и технологии, которые повышают производительность задач за счет понимания влияния предпочтений переключения задач; на основе экспериментальных результатов манипулирования последовательностью задач, дать рекомендации для планирования задач, а также команды и инструменты, встроенные в них.
Ожидаемые результаты: мы полагаем, что переключение между задачами будет влиять на их выполнение членами экипажа. Мы полагаем, что участники будет по-разному реагировать на индивидуальные, групповые и мультигрупповые задачи, проявляя склонность к коллективным (групповым и мультигрупповым задачам). Мы также ожидаем, что условия задержки в линии связи окажет столь серьезное негативное воздействие на способность членов экипажа работать совместно, что у них не будет желание выполнять совместные задачи во время задержки связи.



Ключевые компоненты успешных автономных космических миссий.
Организация-постановщик эксперимента: NASA HRP, США.
Научный руководитель: Ute Fischer, Ph.D. Соисполнители: Kathleen Mosier, PhD. Куратор: Bryan Caldwell, PhD.
Цель исследования: разработка рекомендаций по проектированию работ долгосрочной исследовательской миссии, а также контрмер для повышения способности космических экипажей и центром управления полетами эффективно сотрудничать и функционировать как эффективная многопрофильная система.
Ожидаемые результаты: научно обоснованная модель взаимоотношений между автономией экипажа и эффективностью MTS, которая определяет вклад отдельных переменных, процессов и состояний на уровне команды (в составе экипажа и среди персонала управления полетами); Рекомендации относительно реализации автономии экипажа, наиболее поддерживающие высокие показатели МТС; Контрмеры для обеспечения эффективности МТС, такие как: модули обучения переподготовки до и во время миссии для продвижения общих знаний и эффективного общения между членами MTS и коммуникационные протоколы и / или процедуры, а также целевые обследования во время миссий для усиления командной работы.



Стандартизированные тесты HRP в НЭК.
Организация-постановщик эксперимента: NASA HRP, США.
Научный руководитель: Gilles R. Clement, PhD. Соисполнители: Pete Roma, PhD (KBR).
Цель исследования: оценка стандартизированной батареи тестов поведенческого здоровья во время 8-месячного эксперимента с изоляцией в НЭКе. Эти же стандартизированные тесты используют в других аналоговых экспериментах, моделирующих факторы космического полета, включая постельный режим.
Ожидаемые результаты: мы ожидаем, что стрессовые условия вызовут изменение содержания кортизола в сыворотке и могут повлиять на поведение некоторых участников эксперимента. Результаты исследования позволят оценить эти реакции в 8-месячном эксперименте с изоляцией в НЭКе.



Показать/скрыть
Исследование состояния пищевого статуса и пищеварительной системы.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с. ГНЦ РФ–ИМБП РАН, к.м.н. Афонин Б.В. Ответственный исполнитель: с.н.с. ГНЦ РФ–ИМБП РАН, к.м.н. Валуев В.А.
Цель исследования: оценка при выполнении лунной миссии влияния на состояние пищевого статуса и пищеварительную систему рациона питания и факторов обитания в гермообъекте космического корабля, депривация сна, пищевые добавки, моделирование эффектов невесомости (АНОГ -15º).
Ожидаемые результаты: изменение кислотопродукции желудка натощак, сократимости желчного пузыря, будут отражать эффекты консервированной пищи в рационе питания или стрессовых воздействий, связанных с выполнением условий лунной миссии. Изменение конфигурации жировой ткани, величины основного обмена, метаболизма глюкозы, функциональной активности поджелудочной железы и печени будут отражать избыток или недостаток питания и особенности газовой среды и отношения к физпрофилактике.



Исследование состояния костной системы у испытателей, находящихся в условиях изоляции в гермообъеме (8 месяцев).
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с.-рук.группы ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н., Васильева Г.Ю. Ответственный исполнитель: м.н.с. Гордиенко К.В. Соисполнители: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, д.м.н. Ларина И.М.; в.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н. Пастушкова Л.Х.; в.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н. Рыкова М.П.
Цель исследования: оценка влияния условий изоляции в гермообъеме (8 месяцев) на состояние костной системы и динамику маркеров метаболизма костной ткани у добровольцев-испытателей.
Ожидаемые результаты: в данном исследовании будут проанализированы изменения состава тела, минеральной плотности костной ткани в различных участках скелета, уровни маркёров костного метаболизма в крови и моче, а также состояние почек и почечного кровотока у добровольцев-испытателей. Полученная объективная информация расширит знания об изменении костной ткани и позволит получить прогностические критерии для ранней оценки этих изменений.



Влияние депривации, фрагментации и ограничения сна на показатели автономной нервной системы и работоспособность – улучшение периодов восстановления.
Организация-постановщик эксперимента: Charité – Universitätsmedizin Berlin, Interdisciplinary Center of Sleep Medicine, Charité Center 11 (CC11), Department of Cardiology and Angiology, Германия.
Научный руководитель: Ingo Fietze, Prof. Dr.med.; Thomas Penzel, Prof. Dr.rer.physiol. Соисполнители: в.н.с, зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н. Суворов А.В.; н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, физиолог Дёмин А.В. Куратор: Naima Laharnar, Dipl.-Psych.
Цель исследования: продолжение исследований регуляции сердечной деятельности автономной нервной системой во время сна и бодрствования с использованием неинвазивных методов на группе испытуемых до, во время и после моделирования длительной изоляции на этапе полета в межпланетной экспедиции.
Ожидаемые результаты: в целом мы ожиданием обнаружить изменения параметров во временные промежутки, характеризующие активность АНС, регулирующей сердечную деятельность (ВСР, BRS, SBPV). Эти изменения будут свидетельствовать об изменении сердечно-сосудистой вариабельности, автономном стрессе, а также качестве сна в условиях изоляции. Мы надеемся установить, что длительность изоляции играет роль в данных изменениях. Мы также будем исследовать влияние на работоспособность и время реакции с помощью психомоторного теста Бодрствование (PVT).



Исследование влияния 8-месячной изоляции c контролируемыми условиями среды обитания на динамику вегетативного индекса Кердо у людей во время физиологического сна в ночной период.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с-зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н. Суворов А.В. Ответственный исполнитель: н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, физиолог Дёмин А.В.
Цель исследования: в условиях 8-месячной изоляции количественно оценить восстановительные свойства сна без стрессорных воздействий.
Ожидаемые результаты: обнаружить закономерности изменения вегетативного индекса Кердо, в том числе под воздействием факторов изоляции, и при этом продолжить апробировать изобретенный нами ранее способ оценки физиологического восстановления сном.



Параметры внешнего дыхания и сила дыхательных движений в условиях длительного пребывания в ограниченном пространстве.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с-зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н. Суворов А.В. Ответственный исполнитель: м.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН Зарипов Р.Н.
Цель исследования: оценка состояния параметров внешнего дыхания, а также состояния дыхательных мышц у здорового человека в условиях длительной изоляции для контроля за состоянием респираторной системы и анализ динамики при воздействии дополнительных факторов.
Ожидаемые результаты: Измерение Основного обмена позволит характеризовать «базовый» метаболизм организма, знание которого необходимы для комплексной оценки и для оценки адеквантости рациона питания.



Акустическая оценка бронхиальной проходимости в условиях изоляции.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.т.н., Дьяченко А.И. Ответственный исполнитель: н.с.ГНЦ РФ – ИМБП РАН Михайловская А.Н.
Цель исследования: Оценка бронхиальной проходимости в условиях длительной изоляции посредством анализа акустических показателей шумов форсированного выдоха.
Ожидаемые результаты: акустическая оценка бронхиальной проходимости будет сопоставлена с данными стандартной спирометрии. Полученные результаты предполагается использовать для обоснования целесообразности применения акустического метода в условиях длительных космических полётов.



Исследование микроциркуляции с помощью лазерной допплеровской флоуметрии до, во время и после пассивной ортопробы в условиях изоляции.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с-зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н. Суворов А.В. Ответственный исполнитель: с.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н. Федорович А.А. Соисполнители: м.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН Памова А.П. Куратор: в.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н. Попова Ю.А.
Цель исследования: оценить изменения в состоянии микроциркуляторного русла верхних и нижних конечностей под воздействием восьми месячной изоляции, с одновременным изучением влияния пассивной ортопробы на периферическое кровообращение.
Ожидаемые результаты: под воздействием изоляции, во время пассивной ортопробы будет выраженная перестройка микроциркуляторного русла с изменением преобладания механизмов регуляции просвета микрососудов, как на верхних, так и на нижних конечностях. К концу изоляции, предположительно, наступит адаптация. Исследования во время восстановления покажут статистически значимые различия. Будет наблюдаться острый период адаптации сердечно-сосудистой системы в первые 9 дней изоляции.



Изучение влияния условий изоляции и различных видов тренировочных нагрузок на работу кардиореспираторной системы в покое и при выполнении физической работы и уровень физической работоспособности.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с-зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н. Суворов А.В. Ответственный исполнитель: м.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН Ружичко И.А.
Цель исследования: изучение влияния условий изоляции и выбранных методов сохранения физической работоспособности на работу кардиореспираторной системы и уровень физической работоспособности.
Ожидаемые результаты: ожидается изменение в условиях изоляции параметров аэробно-анаэробного перехода, параметров, характеризующие физическую работоспособность, значений ЧСС, АД, потребления кислорода и вентиляции легких в покое и при различных уровнях нагрузки. Ожидается различие указанных параметров и величин при использовании различных методик тренировочного воздействия. Таким образом, представляется возможным последующая оценка адекватности выбранных тренировочных нагрузок для сохранения физической работоспособности в условиях изоляционного эксперимента.



Оценка газового состава крови и кислотно-основного состояния в покое и при физической нагрузке в условиях длительного пребывания в умеренно-гиперкапнической среде.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с-зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н. Суворов А.В. Ответственный исполнитель: в.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н. Попова Ю.А.
Цель исследования: изучение газового состава и кислотно-основного состояния крови у здоровых обследуемых в покое и при физической нагрузке в условиях длительного пребывания в атмосфере с умеренно-повышенным содержанием диоксида углерода.
Ожидаемые результаты: Получение данных о кислотно-основного состояния крови в покое и при выполнении умеренной физической нагрузки в условиях длительного воздействия умеренно гиперкапнической среды, сходной по содержанию СО2 с атмосферой МКС (в условиях космических полётов проведение анализа КОС крови у космонавтов сопряжено с методическими трудностями). Определение возможного срока выявления начальных сдвигов КОС у здоровых обследуемых в условиях длительной изоляции. Анализ корреляции исследуемых физиологических параметров с уровнем CO2 в атмосфере гермообъекта.



Анализ динамики работоспособности человека в условиях сниженного уровня двигательной активности в результате воздействия различных тренировочных режимов со ступенчато-возрастающей нагрузкой с целью построения математической модели тренировочного процесса.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель и ответственный исполнитель: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.б.н. Фомина Е.В. Соисполнители: Dr Uwe Hoffmann, German Sport University Cologne Institute of Physiology and Anatomy. Куратор: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.б.н. Фомина Е.В.
Цель исследования: разработка индивидуального подхода в сопровождении тренировочного процесса в ходе межпланетной миссии для определения параметров в автоматизированной системе поддержки принятия решений.
Ожидаемые результаты: мы ожидаем обнаружить изменения работоспособности под влиянием тренировок различной направленности, что позволит расширить представления о механизмах срочной и долговременной адаптации организма человека к условиям сниженной двигательной активности. Будет выполнена оценка информативности новых тестовых процедур, что позволит в дальнейшем использовать полученные результаты для оптимизации тренировочного процесса в космическом полете. Будет создана математическая модель изменения уровня физической работоспособности человека под влиянием различных тренировочных режимов. Будут разработаны новые способы мониторинга различных компонентов физической работоспособности, которые в дальнейшем могут быть использованы в практике длительных космических полетов для создания системы поддержки принятия решения в управлении тренировочным процессом.



Исследование экспрессии генов регуляции циркадианных ритмов у испытателей, находящихся в условиях изоляции в гермообъеме (8 месяцев).
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с.-рук.группы ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н., Васильева Г.Ю. Ответственный исполнитель: м.н.с. Афанасьева Д.П.
Цель исследования: оценка влияния условий изоляции в гермообъеме (8 месяцев) на экспрессию генов регуляции циркадианных ритмов у добровольцев-испытателей.
Ожидаемые результаты: будет проведён анализ экспрессии часовых генов и их влияние на изменение ритмов эндогенного мелатонина и кортизола. Полученная информация позволит получить новые знания о влиянии условий изоляции в гермообъекте на циркадианные ритмы.



Изучение функционального состояния зрительной системы человека-оператора в условиях 8 месячной изоляции с искусственным светодиодным освещением.
Организация-постановщик эксперимента: НИИ глазных болезней им. Гельмгольца, России.
Научный руководитель: член-корр. РАН, директор НИИ глазных болезней им. Гельмгольца МЗ России, д.м.н., проф. Нероев В.В. Ответственный исполнитель: нач.отд. ИИ глазных болезней им. Гельмгольца МЗ России, проф., д.б.н. Зуева М.В.; в.н.с.-рук.науч.груп. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н Манько О.М. Соисполнители: ГНЦ РФ – ИМБП РАН. Куратор: с.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н. Смолеевский А.Е.
Цель исследования: оценить у участников длительного изоляционного эксперимента динамику вызванных потенциалов сетчатки и зрительного нерва по стандартам ISCEV, электрической чувствительности сетчатки и лабильности зрительного нерва, изменения глазного кровотока с помощью допплеровских методов исследования, и микрососудистых изменений в макуле и перипапиллярной сетчатке с помощью метода оптической когерентной томографии с функцией ангиографии.
Ожидаемые результаты: расширение научных представлений о закономерностях изменений функциональной активности зрительной системы, глазного кровотока и морфологических альтераций при продолжительном воздействии изоляции, гиподинамии и других факторов космического полета. Определение биомаркеров ослабления функционального резерва зрительной системы.



Оценка влияния светодиодного освещения в условиях длительной изоляции на зрительные функции оператора.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с.-рук.науч.груп. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н Манько О.М.; г.н.с. ИППИ РАН, д.б.н., проф. Рожкова Г.И. Ответственный исполнитель: с.н.с. ИППИ РАН, к.б.н. Грачева М.А.; н.с. ИППИ РАН, Белокопытов А.В. Соисполнители: ИППИ РАН им. А.А. Харкевича. Куратор: с.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н. Смолеевский А.Е.
Цель исследования: оценка адаптационной устойчивости зрительной сенсорной системы в условиях изоляции и длительного действия искусственного светодиодного освещения.
Ожидаемые результаты: расширение научных представлений о закономерностях изменений функциональной активности зрительной системы, глазного кровотока и морфологических альтераций при продолжительном воздействии изоляции, гиподинамии и других факторов космического полета. Определение биомаркеров ослабления функционального резерва зрительной системы.



Изучение рефракции глаза в условиях 8 месячной естественной световой депривации.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с.-рук.науч.груп. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н Манько О.М. Ответственный исполнитель: с.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н. Смолеевский А.Е. Соисполнители: н.с. ЦПК им. Гагарина, врач-офтальмолог Даниличев С.Н.
Цель исследования: оценить рефракцию глаза и характер устойчивости световой чувствительности зрительной сенсорной системы после длительной естественной световой депривации.
Ожидаемые результаты: расширение научных представлений о закономерностях изменений функциональной активности зрительной системы при продолжительной естественной световой депривации в условиях изоляции. Определение биомаркеров ослабления функционального резерва зрительной системы.



Мониторинг воздействия электромагнитного фона окружающей среды на человека в условиях изоляции и экранирующих конструкций помещений.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.т.н. Цетлин В.В. Ответственный исполнитель: в.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Степанова Г.П. Соисполнители: чл.-корр., г.н.с. Международной академии наук экологии, безопасности человека и природы, д.б.н. Белишева Н.К.; Научно-исследовательский центр медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук». Куратор: зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н. Пономарёв С.А.
Цель исследования: определение динамики влияния электромагнитных полей природного и техногенного происхождения образующихся в окружающей среде на окислительно-восстановительные свойства воды в условиях изоляции и проведение синхронных измерений свойств воды в нативных (нормальных) условиях вне изолирующего объема камер; определение влияния электромагнитных полей как постоянно действующего фактора окружающей среды на функциональное состояние человека в условиях изоляции; исследование ответной реакции сердечно-сосудистой системы человека внутри замкнутого пространства на изменения электромагнитного фона окружающей среды; определение параметров сложной зрительно-моторной реакции в условиях изоляции при изменениях электромагнитного фона окружающей среды; изучение влияния изменения электромагнитных факторов окружающей среды на сердечно-сосудистую систему.
Ожидаемые результаты: предполагается подтвердить связь изменений окислительных свойств водной среды, создаваемых облучением через электромагнитное поле, существующее в окружающей среде, с активностью сердечно-сосудистой системы. Будут установлены биофизические и окислительные свойства водной среды, которые создаются путем облучения электромагнитным полем, существующим в окружающей среде, на воде, которая составляет основную часть человеческого тела.



Персонализированная оценка адаптационных возможностей человека в условиях длительной изоляции по результатам индивидуального донозологического мониторинга.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: с.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.б.н. Черникова А.Г. Ответственный исполнитель: лаборант ГНЦ РФ – ИМБП РАН Яхья Ю.Д.
Цель исследования: изучение динамики адаптационных резервов человека в условиях длительной изоляции по данным самостоятельного индивидуального донозологического мониторинга функционального состояния и оценки циркадианной ритмики показателей вегетативной регуляции. Медико-технические испытания разработанных алгоритмов сбора, хранения, обработки, визуализации и передачи данных, проверка надежности работы аппаратуры.
Ожидаемые результаты: новые научные данные об индивидуальных особенностях адаптации организма человека к условиям длительной изоляции; формирование медико-технических требований к персонализированной системе индивидуального донозологического мониторинга.



Исследование биомаркеров перекисного окисления липидов в выдыхаемом воздухе здорового человека в период физиологической адаптации к условиям изоляции с проведением биолого-технического тестирования комплекса аналитической аппаратуры, для мониторинга биомаркеров в условиях космического полета.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ – ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с.–зав.лаб.ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н. Мухамедиева Л.Н. Ответственный исполнитель: с.н.с. ГНЦ РФ – ИМБП РАН Царьков Д.С.
Цель исследования: экспериментальная отработка новой медицинской технологии, направленной на неинвазивную диагностику процессов липопероксидации в реальных условиях космического полета. Задачи исследований включают исследование влияние различных сроков изоляции, как одного из неблагоприятных факторов космического полета, на профиль информативных биомаркеров и биолого-технологическое тестирование комплекса аналитической аппаратуры, разрабатываемой для мониторинга биомаркеров в условиях космического полета.
Ожидаемые результаты: состав молекулярных метаболитов – летучих органических соединений в выдыхаемом воздухе здорового человека, характеризующих обменные сдвиги в организме в процессе адаптации к условиям длительной изоляции.



Мониторинг хемочувствительности дыхательного центра и вариабельности сердечного ритма добровольцев к гиперкапническому стимулу.
Организация-постановщик эксперимента: Институт физиологии НАН Беларуси, Беларусь.
Научный руководитель: академик НАН Беларуси, зам. директора по научной работе Института физиологии НАН Беларуси, д.м.н., проф. Кульчицкий В.А. Соруководитель: академик НАН Беларуси, зам. Председателя Президиума НАН Беларуси, д.ф.-м.н., проф. Килин С.Я. Ответственный исполнитель: зав.лаб. Института физиологии НАН Беларуси, к.б.н. Пашкевич С.Г. Соисполнители: ГНЦ РФ – ИМБП РАН. Куратор: зам. директора по науке ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н. Котов О.В.
Цель исследования: в условиях 8-и месячной изоляции ежемесячно определять у операторов чувствительность дыхательного центра к углекислому газу и вариабельность сердечного ритма при вдыхании гипероксически-гиперкапнической смеси по методике «возвратного дыхания». Сопоставить полученные показателей с данными, зарегистрированными до и после завершения изоляции.
Ожидаемые результаты: определить условия и факторы, при которых у испытуемых развивается сдвиг чувствительности медуллярных хеморецепторов к углекислому газу. Одним из признаков такого сдвига является ослабление прироста легочной вентиляции при проведении теста «возвратного дыхания». Одновременно врачом фиксируется появление храпа во сне, а также снижение работоспособности и возникновение разной продолжительности апноэ во сне.



Гребля в космосе.
Организация-постановщик эксперимента: Melbourne School of Engineering, The University of Melbourne, Австралия.
Научный руководитель: Dr. Shane Usher, BSc, BEng, PhD. Ответственный исполнитель: Dr. Kathryn Stok, BEng, MEng, PhD. Соисполнители: Faculty of Medicine, The University of Melbourne.
Цель исследования: оценить долгосрочное влияние гребли на поддержание плотности кости и мышечной массы.
Ожидаемые результаты: количественная оценка влияния гребли в сравнении с альтернативами, такими как бег или езда на велосипеде, на плотность кости и мышечную массу. Сравнение изменений за 8 месяцев для членов экипажа с номинально схожим распределением времени и интенсивностью упражнений, но с разными режимами упражнений.



Влияние длительной изоляции на взаимодействие между организующей функцией, активностью префронтальной области головного мозга и кардиореспираторной регуляцией во время физического упражнения.
Организация-постановщик эксперимента: German Sport University Cologne, Department Exercise Physiology, Германия.
Научный руководитель: Dr. Uwe Hoffmann, PhD (German Sport University Cologne); Dr. Fabian Steinberg, PhD (Institute of Sport Science, Department of Sportpsychology, Johannes Gutenberg-University Mainz). Соисполнители: Dr. Jessica Koschate, PhD (Carl von Ossietzky University of Oldenburg); в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.б.н. Фомина Е.В.; Dr. Mathias Haeger, PhD (Charité - Universitätsmedizin Berlin, Institut für Arbeitsmedizin); Dr. Uwe Drescher, PhD (German Sport University Cologne, Department Exercise Physiology. Куратор: Dr. Uwe Hoffmann, PhD.
Цель исследования: изучить эффекты длительной изоляции на нейро-когнитивную деятельность на фоне повышенных рабочих нагрузок; потенциальные факторы риска с точки зрения человеческого фактора (снижение нейро-когнитивной эффективности на фоне повышенных рабочих нагрузок во время и после изоляции); причинные связи между изменениями в кардиореспираторных показателях (изменения физического состояния) и уровня нейро-когнитивной эффективности, вызванными изоляцией; связь когнитивной эффективности до время физической тренировки с активностью префронтального отдела головного мозга; сравнить с данными 4-месячных наземных и подводных экспериментов с изоляцией; изучить влияние условий длительной изоляции и физических тренировок на кардиореспираторную регуляцию в сравнении с физическим состоянием до начала эксперимента.
Ожидаемые результаты: мы ожидаем получить свидетельства положительной взаимосвязи между показателями сердечнососудистой, респираторной, когнитивной и мозговой деятельности, что может быть связано с увеличением скорости перфузионной кинетики, которое в свою очередь может способствовать более эффективной перфузии мозга в сравнении с медленной перфузией. Кроме того, кинетика потребления кислорода улучшается с повышением сердечнососудистой тренированности, что может влиять на когнитивные функции и префронтальную оксигенацию. Это дает возможность использовать стандартизированный протокол тренировки на выносливость аналогичного тому, который выполняют космонавты на борту МКС в качестве профилактики с двойным эффектом, то есть с положительным действием как на нейрокогнитивный статус, так и на сердечно-сосудистую и респираторную системы.



Оценка потребления энергии телом и содержание энергии до и после 8-месячной изоляции.
Организация-постановщик эксперимента: German Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, Германия.
Научный руководитель: Prof. Dr. med. J. Rittweger. Соисполнители: Dr. Petra Frings-Meuthen, Dipl. Oec. Troph Ann Charlotte Ewald, Carolin Berwanger (Institute of Aerospace Medicine, DLR). Куратор: в.н.с.-рук.группы ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н., Васильева Г.Ю.
Цель исследования: получение более детальной информации в отношении изменений в расходе энергии и составе тела (связанное и несвязанное с активностью) и тепловая диссипация в длительной изоляции и как это влияет на энергетический баланс тела.
Ожидаемые результаты: продолжительное нахождение в изоляции вызовет потерю мышечной массы ног, но не рук, а увеличение жировой массы будет наиболее заметным в области туловища. Метаболизм в покое, ежесуточный число шагов и тепловая диссипация снизятся, а маркеры метаболизма и слабого воспаления станут менее показательными.



Влияние длительного воздействия аналоговой космической среды на вариабельность сердечного ритма и кардио-постуральные взаимодействия.
Организация-постановщик эксперимента: Университет медицины и медицинских наук имени Мохаммеда бин Рашида, медицинский колледж, ОАЭ.
Научный руководитель: Доктор Hanan Al Suwaidi MBBS, ABFM, MPH. Ответственный исполнитель: Профессор Stefan du Plessis MSc, PhD, MBA. Соисполнители: Профессор Алави Альшейх-Али BSc, MSc, MD, FACC (Университет медицины и медицинских наук имени Мохаммеда бин Рашида, медицинский колледж); Гравитационная физиология и медицина: отдел космических полетов и исследований старения, медицинский университет Граца, Австрия; магистр наук, бакалавр мед. наук, к.м.н, проф. Нанду Госвами; магистр наук, бакалавр биофизическ. наук, к.м.н., проф. Эндрю Филип Блейбер; Лаборатория аэрокосмической физиологии, университет Саймона Фрейзера. Куратор: Maria Makri, PhD, MBRU Research Office (Университет медицины и медицинских наук имени Мохаммеда бин Рашида).
Цель исследования: определить, изменяются ли потенциальные биомаркеры в ответ на стрессоры высоких требований к производительности и резкой потери сна; оценить прогностическую достоверность набора потенциальных биомаркеров для нейроповеденческой восприимчивости к стрессорам высоких требований производительности и резкой потери сна; определить потенциальные биомаркеры, которые дифференцируют восприимчивых и устойчивых людей в ответ на стрессоры высоких требований к производительности и резкой потери сна; определить стабильность потенциальных биомаркеров в период фонов перед миссией и в миссии и в период восстановления в миссии и после.
Ожидаемые результаты: предполагается, что возмущения сердечно-сосудистой и постуральной систем вследствие изолированного стресса будут влиять на взаимодействие этих двух систем через входы от вегетативной нервной системы, что может привести к повышенной восприимчивости к падениям, головокружению и обморокам.



Высокоинтенсивные прерывистые тренировки как контрмера для предотвращения потери костной массы и инсулинорезистентности в космической среде: еще один шаг к исследованию Марса.
Организация-постановщик эксперимента: The United Arab Emirates University, ОАЭ.
Научный руководитель: Platat Carine, PhD. Куратор: Jaleel Kizhakkayil, PhD.
Цель исследования: определить, может ли 4-месячная интенсивная прерывистая тренировка защитить от потери костной массы и таким образом обратить вспять или, по крайней мере, облегчить инсулинорезистентность.
Ожидаемые результаты: ожидается, что через 4 месяца в условиях микрогравитации будет обнаружена дисрегуляция костного обмена и секреции, а также значительная потеря костной массы и нарушение действия инсулина, приводящее к нарушению контроля глюкозы.



Влияние изоляции на метаболические маркеры.
Организация-постановщик эксперимента: University of Lethbridge, Канада.
Научный руководитель: Prof Dr Gerlinde Metz. Соисполнители: Tony Montina, MSc. Куратор: Penny D’Agnone.
Цель исследования: многоуровневое изучение метаболомики, используя образцы крови, слюны, мочи и кала участников эксперимента.
Ожидаемые результаты: мы ожидаем, что метаболиты, имеющие значительные изменения, могут служить потенциальными биомаркерами, то есть указывать на негативные эффекты стресса, связанного с длительным нахождением в изоляции и другими неблагоприятными факторами. Такие биомаркеры могут применяться в диагностике степени, в которой изоляционный стресс повлиял на метаболом испытуемого и, возможно, позволят персонифицировать состояние здоровья.



Определение влияния стресса, вызванного ограничением и изоляцией, на функцию кровообращения и скелетных мышц членов экипажа в 8-месячной аналоговой миссии, измеряющей клинические, геномные, транскриптомные и протеомные параметры.
Организация-постановщик эксперимента: University of Sharjah, College of Medicine, ОАЭ.
Научный руководитель: Adel B Elmoselhi, MD, PhD. Соисполнители: Rizwan Qaisar, MBBS, PhD; Rifat Hamoudi, PhD, CEng (College of Medicine, University of Sharjah); Nandu Goswami, MBBS, Post Grad Dipl Sci, PhD (Medical University of Graz, Austria). Куратор: Rizwan Qaisar, MBBS, PhD (University of Sharjah).
Цель исследования: - изучить клинические маркеры функции сосудов и скелетных мышц и соотнести их с молекулярными изменениями на геномном, транскриптомном и протеомном уровнях.
Ожидаемые результаты: в соответствии с предложенной гипотезой, анализ сывороточного транскриптома и протеома у испытуемых в 8-месячной аналоговой миссии позволит выявить новые гены, связанные с сосудистым и мышечным снижением в условиях изоляции и изоляции.



Биомаркеры как предикторы устойчивости и восприимчивости к стрессу в космическом полете .
Организация-постановщик эксперимента: NASA HRP, США.
Научный руководитель: Namni Goel, PhD. Куратор: Erika Yamazaki, BA, BS.
Цель исследования: определить, изменяются ли биомаркеры-кандидаты в ответ на высокие требования к производительности и острые стрессовые факторы потери сна; оценка прогностической достоверности набора потенциальных биомаркеров для нейроповеденческой восприимчивости к высоким требованиям производительности и острым стрессовым факторам потери сна; определить кандидатов биомаркеров, которые дифференцируют восприимчивых и устойчивых людей в ответ на высокие требования производительности и острые стрессовые факторы потери сна; определить устойчивость биомаркеров-кандидатов от исходного уровня до начала миссии и от восстановления в миссии до окончания миссии.
Ожидаемые результаты: прогнозируем, что все показатели изменятся с потерей сна и вернутся к исходному уровню с восстановлением сна. Мы также прогнозируем, что эти меры позволят дифференцировать жизнеспособных и уязвимых людей.



Приемлемость питания, апатия к меню и избегание в длительных экспериментах с изоляцией в аналоговом комплексе НЭК.
Организация-постановщик эксперимента: NASA HRP, США.
Научный руководитель: Grace Douglas, PhD (NASA). Соисполнители: Pete Roma, PhD (KBR); Millennia Young, PhD (NASA)
Цель исследования: изучение влияния однообразного питания на удовлетворенность пищей в НЭКе как аналога среды обитания в межпланетном полете; рекомендация стратегий улучшения состава продуктов системы питания.
Ожидаемые результаты: поиск трендов в траекториях рейтингов продуктов питания во времени по индивидуальным и групповым оценкам, а также определение, насколько значительно снижение удовлетворенности питанием.



Показать/скрыть
Состояние системы Toll-подобных рецепторов клеток врожденного иммунитета человека при длительной изоляции.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия; NASA Johnson Space Center, США.
Научный руководитель: зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н. Пономарёв С.А.; Brian E. Crucian PhD MD (NASA Johnson Space Center).
Цель исследования: оценить влияние 8-месячной миссии изоляции на состояние основных компонентов врожденного иммунитета человека.
Ожидаемые результаты: мы выдвигаем гипотезу о том, что данная миссия, состоящая из циркадного смещения, изоляции, стресса и «образа жизни на станции», приведет к нарушению иммунитета, подобному тому, которое наблюдается у астронавтов на борту МКС. Этот паттерн изменений суммируется как фенотипические изменения (измененное распределение периферической цитотоксичности, центральной памяти, подмножеств CD8 + Т-клеток), снижение функции Т-клеток, изменения в профилях цитокинов в плазме (увеличение воспалительных и некоторых хемокинов) и снижение цитокинов, стимулированных митогеном профили (пролеты Th1, Th2, Th17). Мы также предполагаем, что эти иммунные изменения будут коррелировать с реактивацией скрытых герпесвирусов (которые сохраняются во время орбитального полета), которые могут быть использованы в качестве измеримого неблагоприятного клинического проявления или с другой наблюдаемой симптоматикой.



Влияние 8-месячной изоляции в гермообъекте на фенотипические и функциональные особенности иммунитета испытателей-добровольцев при воздействии регулярных физических нагрузок, в контексте индивидуально-типологических особенностей.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н. Пономарёв С.А. Ответственный исполнитель: специалист ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.б.н. Калинин С.А.; специалист ГНЦ РФ - ИМБП РАН Кутько О.В.
Цель исследования: оценить влияние 8-месячной изоляции в условиях гермообъекта и регулярных умеренных физических нагрузок на динамику изменений широкого спектра фенотипических и функциональных параметров врожденного и адаптивного иммунитета испытателей-добровольцев, а также состояния рецепторного аппарата дендритных клеток, полученных из моноцитов периферической крови человека.
Ожидаемые результаты: будут получены данные о влиянии регулярных умеренных физических нагрузок на динамику изменений иммунного статуса, в том числе изменений рецепторного аппарата дендритных клеток в условиях восьмимесячной изоляции.



Предиктивная диагностика неблагополучия в организме на основании изменения характеристик внеклеточной ДНК; выявление генетических маркеров, предопределяющих высокий или низкий уровень резистентности к стрессорным нагрузкам.
Организация-постановщик эксперимента: Медико-генетический научный центр имени (МГНЦ) академика Н.П. Бочкова, Россия.
Научный руководитель: зав.лаб. молекулярной биологии МГНЦ, д.б.н. Костюк С.В. Ответственный исполнитель: в.н.с. МГНЦ, к.б.н. Ершова Е.С. Соисполнители: с.н.с. НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина, д.м.н., проф. Умрюхин П.Е. Куратор: зав.лаб. ГНЦ РФ – ИМБП РАН, к.м.н. Пономарёв С.А.
Цель исследования: определение молекулярных маркеров в составе внеклеточной ДНК плазмы крови человека, достаточных для ранней диагностики неблагополучия в организме (до развития патологии) при изоляционных экспериментах, при внештатной ситуации и в условиях депривации сна; а также выявление генетических маркеров, предопределяющих высокий или низкий уровень резистентности к стрессорным нагрузкам.
Ожидаемые результаты: можно предполагать снижение уровня вкДНК и повышение уровня 8-оксогуанозина в процессе проведения эксперимента. Возможно повышение уровня митохондриальных повторов в лейкоцитах крови участников эксперимента. Определение генетического показателя – числа копий рибосомного повтора в сочетании с количеством копий митохондриальной ДНК у каждого испытуемого может служить предиктивным маркером, определяющим уровень адаптационных возможностей каждого участника эксперимента.



Моделирование эффектов длительного пребывания в ограниченном пространстве на состояние иммунитета, микробиома и настроение.
Организация-постановщик эксперимента: University Hospital Tübingen, Германия.
Научный руководитель: Dr. Isabelle Mack (University Hospital Tübingen). Члены исследовательского коллектива: Dr. Claude Lambert (Immunology Laboratoryб CNRS UMR5307 Labo Georges Friedel); Dr. Paul Enck (University Hospital Tübingen). Партнеры: Dr. Matthias Willmann (University Hospital Tübingen); Dr. John Penders (School for Nutrition, Toxicology and Metabolism, Maastricht University); Dr. Beate Niesler (University of Heidelberg, Institute of Human Genetics); Dr. Elena Borzova (Department of Clinical Allergology, Russian Medical Academy of Postgraduate Education). Куратор: Dr. Paul Enck (University Hospital Tübingen)
Цель исследования: измерение динамических изменений в состоянии микробиоту пищеварительного тракта, разнообразия когнитивного иммунитета и поиск возможной синергии с изменения настроения и психологического статуса во время эксперимента. Дополнительной задачей является анализ того, как восприятие пищи и приема пищи (неосознаваемо) используется для регенерации системы после или во время возникновения психологических проблем и/или когнитивных расстройств. Долговременной задача является выяснение того, можно ли контролировать микробиоту с помощью пре- и пробиотических добавок для улучшения гомеостаза, особенно в условиях сильного стресса и тяжелых рабочих нагрузок.
Ожидаемые результаты: гипотеза заключается в том, что микробиота желудочно-кищечного тракта (ЖКТ) и когнитивная иммунная система тесно взаимосвязаны и будут демонстрировать ассоциированные изменения в условиях изоляции в ограниченном пространстве, каковым является комплекс SIRIUS. Измененная микробиота воздействует на настроение и когнитивные функции по оси микробиота-ЖКТ-мозг. В свою очередь, повышенный психологический стресс во время изоляции вызывает изменения в иммунной системе и одновременно также неиммунные опосредованные эффекты в ЖКТ, как, например, время перехода (физиология стресса) и таким образом косвенно влияет на микробиоту ЖКТ. Цель проекта состоит в углублении понимания этих взаимодействий с помощью разных исследований и методов комплексного анализа данных.



Показать/скрыть
Гомеостатические реакции испытателей в динамике 8-месячной изоляции в гермообъеме с имитацией напланетной деятельности.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Маркин А.А. Ответственный исполнитель: в.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Журавлева О.А. Куратор: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Маркин А.А.
Цель исследования: изучение гомеостатических реакций человека при 8-месячной изоляции в гермообъеме с имитацией напланетной деятельности и в условиях воздействия стрессорных факторов.
Ожидаемые результаты: результаты исследований позволят оценить риски развития дезадаптивных состояний при экстремальных ситуациях в условиях длительного нахождения в гермообъеме и разработать основы для профилактических, а также корригирующих мероприятий применительно к условиям космического полета.



Система плазменного гемостаза человека в эксперименте с 8-месячной изоляцией в гермообъекте, имитирующем полет на Луну и напланетную деятельность.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Маркин А.А. Ответственный исполнитель: с.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.б.н. Кузичкин Д.С. Куратор: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Маркин А.А.
Цель исследования: исследование длительного влияния факторов гермообъема, профилактических физических нагрузок, имитации напланетной деятельности, а также процесса реадаптации к нормальному уровню двигательной активности на систему плазменного гемостаза человека.
Ожидаемые результаты: предполагается снижение уровня фибринообразования и фибринолиза в ходе эксперимента при соблюдении режима профилактических физических нагрузок. В периоде восстановления ожидается повышение прокоагулянтного потенциала и активация компенсаторных механизмов. Полученные данные позволят оценить риски развития тромбофилических состояний в периоде восстановления, а также будут способствовать оптимизации системы отбора, разработке профилактических и корригирующих мероприятий для космонавтов.



Изучение влияния типологических особенностей исходного психонейроэндокринного статуса, нейрогормональной регуляции водно-электролитного гомеостаза и обмена веществ, их динамики и взаимосвязи на выбор стратегии адаптации организма человека к условиям длительной изоляции в гермообъектах и ее реализацию.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Ничипорук И.А. Ответственный исполнитель: м.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН Чистоходова С.А. Куратор: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Маркин А.А.
Цель исследования: получение новых научных данных о влиянии типологических особенностей исходного психонейроэндокринного статуса, нейрогормональной регуляции водно-электролитного гомеостаза и обмена веществ, их динамики и взаимосвязи на выбор стратегии адаптации организма человека к условиям длительной изоляции в гермообъектах и ее реализации в исследованиях с 8-месячной изоляцией.
Ожидаемые результаты: основные результаты планируется получить в области особенностей стероидогенеза - в оценке роли и влияния глюко-, минералокортикоидов и половых гормонов на состав тела, психофизиологический и нейрогормональный статус, на репродуктивную функцию, состояние жидкостных сред и водно-электролитный гомеостаз человека в условиях длительной изоляции.



Нейрогормональные, метаболические и психологические аспекты адаптации организма человека к условиям 8-месячной изоляции в гермообъекте.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Ничипорук И.А. Ответственный исполнитель: м.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН Журавлева Т.В. Куратор: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Маркин А.А.
Цель исследования: изучение взаимовлияния нейрогормональных, метаболических и психологических аспектов адаптации участников 8-месячной изоляции в гермообъекте.
Ожидаемые результаты: нейрогормональные, метаболические и психологические аспекты адаптации взаимосвязаны на организменном уровне, их гармонизация обеспечивает адекватную приспособляемость к условиям среды обитания.



Антиокислительный гомеостаз человеческого организма в условиях 8-месячной изоляции в гермообъеме как модель космического полета.
Организация-постановщик эксперимента: Медицинская лаборатория Oxidaq UG (Haftungsbeschränkt), Германия.
Научный руководитель: научный советник фирмы Oxidaq UG, д.м.н., проф. Попов И.Н. Ответственный исполнитель: н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН Вострикова Л.В. Соисполнители: с.н.с. Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля, к.ф-м.н. Сажина Н.Н. Куратор: в.н.с.-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Маркин А.А.
Цель исследования: выяснение комплексного влияния экзогенных и психо-эмоциональных факторов, обусловленных замкнутым объёмом обитания, гиподинамией, профилактическими физическими нагрузками, имитацией напланетной деятельности, особенностями питания и т.д. на систему антиокислительного гомеостаза человека.
Ожидаемые результаты: предполагается смещение антиокислительного баланса в сторону проокислительного на начальных этапах изоляции, а также его колебания на протяжении эксперимента (после физических нагрузок, при внештатных ситуациях и имитации напланетной деятельности). Полученные данные позволят оценить риски развития предпатологических состояний при воздействии изучаемых факторов, а также будут способствовать оптимизации системы отбора космонавтов, разработке профилактических и корригирующих мероприятий в реальном полёте.



Показать/скрыть
Продолжение работ по созданию алгоритмов предсказания динамики состояния здоровья членов экипажа.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: в.н.с.–зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.б.н. Переведенцев О.В. Ответственный исполнитель: н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН Черногоров Р.В.
Цель исследования: на основе анализа данных ежедневного медицинского контроля доработать и апробировать алгоритм анализа медико-биологических данных участников эксперимента с применением самообучающейся многослойной искусственной нейронной сети, позволяющий прогнозировать динамику изменения состояния здоровья.
Ожидаемые результаты: Повышение точности предсказания динамики изменения состояния здоровья на следующие сутки более 75%.



Показать/скрыть
Исследование особенностей микрофлоры операторов в эксперименте с длительной изоляцией и средств профилактики.
Организация-постановщик эксперимента: ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Россия.
Научный руководитель: с.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН Усанова Н.А. Соисполнители: Доктор Натали Лейс (Бельгийский центр ядерных исследований SCKCEN); н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Гегенава А.В.; с.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.б.н. Соловьева З.О.; м.н.с. ГНЦ РФ - ИМБП РАН Шеф К.А.; Serge Ameye (Бельгийский национальный ядерный центр); в.н.с-зав.лаб. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, к.м.н. Агуреев А.Н. Куратор: в.н.с.-зав.отд. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, д.м.н., проф. Ильин В.К.
Цель исследования: комплексная оценка состояния тканей пародонта операторов в условиях эксперимента, включающая функциональные, микробиологические и иммунологические исследования; экспериментальное обоснование для создания средств личной гигиены, обеспечивающих профилактику развития микроорганизмов рода Malacesia и вида Propionibacterium acne; изучение возможности и способа выпечки хлеба на базе эксперимента в гермозамкнутом объекте в условиях длительной изоляции; оценка эффективности пребиотических добавок на основе спирулины во время длительной изоляции; оценка эффективности аутопробиотиков на основе представителей протективной микрофлоры, изолированныx из ассоциаций и монокультур после и экспозиции в условия глубокой заморозки.
Ожидаемые результаты: в рамках проводимого эксперимента «Пародонт» планируется комплексное исследование реакции зубочелюстной системы операторов на экстремальное воздействие, заключающееся в изучении важнейших параметров, обеспечивающих жизнедеятельность этой системы: показатели иммунитета, состояния микрофлоры и микроциркуляции в тканях пародонта. В результате могут быть выявлены группы риска развития воспалительных заболеваний полости рта и своевременно проведена их профилактика. В эксперименте «Кожа» планируется получение данных об эффективности средств личной гигиены, обеспечивающих профилактику развития микроорганизмов рода Malacesia и вида Propionibacterium acne. В эксперименте «Xлеб» будут получены данные об эффективности пищевых рационов, содержащих хлебобулочные изделия, приготовленные членами экипажа в гермозамкнутом обьекте с использованием готовой смеси (Puratos Sensitive). В эксперименте «Спирулина» будут получены данных об эффективности профилактического пребиотика на основе спирулины в качестве контрмеры для профилактики дисбиотическиx сдвигов в составе микрофлоры кишечника человека во время длительной изоляции. В эксперименте «Пробиотик» будут получены данные об эффективности пищевых рационов, содержащих препараты-аутопробиотики на основе комплекса штаммов лактобацилл, бифидобактерий и энтерококков, на организм человека в условиях длительной изоляции в гермообъекте. Определение динамики эффективности препаратов, содержащих комплекс аутопробиотиков, при различных сроках хранения.



Исследование медико-биологических, микробиологических, психологических и технологических аспектов применения продуктов брожения в условиях, моделирующих лунную экспедицию.
Организация-постановщик эксперимента: НИИ Центр подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина, Россия.
Научный руководитель и ответственный исполнитель: , зам. нач. мед. упр., с.н.с. ЦПК им. Ю.А. Гагарина, к.м.н Каспранский Р.Р. Соисполнители: д.т.н., проф. Гернет М.В. (Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова). Куратор: в.н.с.-зав.отд. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, д.м.н., проф. Ильин В.К.
Цель исследования: Комплексная оценка влияния технологии кваса и его продукции на человека и среду обитания в условиях, моделирующих полет на Луну и пребывание на ней.
Ожидаемые результаты: реализация указанных исследований позволит прийти к заключению о возможности использования кваса, приготовленного в условиях марсианского полета, с целью профилактики развития синдрома нарушения колонизационной резистентности, а также позитивного влияния на психологическое и физиологическое состояние человека.



Исследование динамики накопления аэрозолей в воздушной среде герметичных обитаемых объектов в условиях длительной изоляции.
Организация-постановщик эксперимента: НИЦ Курчатовский институт, Россия.
Научный руководитель: директор Института информационных технологий НИЦ Курчатовскийц институт, д.ф.-м.н. Александров П.А. Ответственный исполнитель: к.ф.-м.н. Калечиц В.И. (НИЦ Курчатовский институт); в.н.с. МГУ им. М.В. Ломоносова, д.б.н., Александрова А.В. Соисполнители: Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова.
Цель исследования: продолжить исследования динамики накопления аэрозолей в замкнутой воздушной среде герметичного обитаемого объекта в условиях длительной изоляции, начатые во время эксперимента SIRIUS-19. По результатам измерений в SIRIUS-19 даны рекомендации по совершенствованию как системы воздухоподготовки НЭК, так и системы контроля содержания аэрозолей, соответственно в ходе эксперимента SIRIUS-19 предполагается проверка эффективности внесенных изменений.
Ожидаемые результаты: получение исходных данных для проектирования системы компьютерного мониторинга состояния воздушной сред ы герметичного объекта. Подтверждени е целесообразности включени я р учного лазер ного счетчика аэрозольных частиц в состав комплекта научных приборов на борт у космич е ского корабля.



Влияние на композицию и функционирование микробиоты кишечника человека длительного пребывания в ограниченном пространственно-социальном окружении.
Организация-постановщик эксперимента: Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова, Россия.
Научный руководитель: зав.отд. ИОГен РАН, д.б.н., проф. Даниленко В.Н. Ответственный исполнитель: с.н.с. ИОГен РАН, к.б.н. Аверина О.В. Соисполнители: в.н.с.-зав.отд. ГНЦ РФ - ИМБП РАН, д.м.н., проф. Ильин В.К.; рук. Института психического здоровья и аддиктологии, проф. Циганков Б.Д. Куратор: Ватлин А.А.
Цель исследования: на основе анализа изменений в нейромодулирующем потенциале микробиоты кишечника в процессе имитации полета, выявление возможных изменений в психическом состоянии, включая депрессивные расстройства, у участника полета.
Ожидаемые результаты: установление «сигнатуры» характеризующий нейромодулирующий потенциал (в норме) микробиом каждого участника эксперимента; показатели изменения «сигнатуры» нейромодулирующего потенциала в процессе эксперимента; установления наличия и отсутствия факта адаптации показателей (сигнатуры) нейромодулирующего потенциала у каждого из участников к условиям стрессового пребывания; выявлены показатели возможного развития депрессивных расстройств (на основе стандартного опросного листа) для каждого участника; определены параметры корреляции состояния нейромодулирующего потенциала (сигнатуры) микробиом и депрессивных изменений состояния участников; предложены рекомендации по разработке диагностического теста микробиом клинически для выявления стресс-адаптивных индивидуумов.



Микробиологическое разнообразие в проекте SIRIUS-21: Выживание микроорганизмов на новых антимикробных двухкомпонентных поверхностях.
Организация-постановщик эксперимента: Beuth University of Applied Sciences Berlin, Faculty of Life Sciences and Technology, Германия.
Научный руководитель и ответственный исполнитель: Grohmann, Elisabeth, Prof. Dr. Соисполнители: ГНЦ РФ - ИМБП РАН; German Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, Radiation Biology. Куратор: Daniela Wischer, Dr.
Цель исследования: оценка эффекта новых антимикробных веществ на микробную нагрузку в проекте SIRIUS. Будет испытана способность антимикробных веществ AGXX и GOX, а также их новых комбинаций подавлять рост и уничтожать микроорганизмы, присутствующие в воздушной среде экспериментального комплекса SIRIUS-21, а также посевов эндоспор Bacillus subtilis на специальные планшеты.
Ожидаемые результаты: ожидается получение следующих результатов: какой из антимикробных материалов наиболее подходит для деконтаминации поверхностей/поддержания их чистыми от микробов/эффективного снижения микробной нагрузки в экспериментальном комплексе SIRIUS; состав микробного сообщества (прокариоты и эукариоты) в ЭК SIRIUS и его изменения со временем (0- 8 месяцев); выжившие микробы на разных антимикробных поверхностях и генетических пул, определяющий их стратегию выживания; эффективность разных антимикробных агентов в отношении ослабления потенциала роста и замедления процесса формирования эндоспор Bacillus subtilis.



OPERATIONAL AND TECHNOLOGICAL PROGRAM

Purpose of the Operational and Technical Program: «Approbation of the created means and methods of medical and biological support in the conditions of simulating a long-distance space flight».

The Operational and Technological Program includes the studies aimed at maintaining the health and performance of the crew, working out the methods and means of distance learning, monitoring sanitary and hygienic measures and activities and reproducing the necessary products in a space mission using the elements of biological life support systems and additive technologies.
Main objectives:
• to check the quality indicators and to work out the methods of using scientific and standard medical equipment to be operated on the ISS in the conditions of isolation in a hermetic object;
• to work out the technologies of remote training for the crew members using limited means of communication with the imitation of a long-duration interplanetary flight and assessment of the quality of the work performed;
• to create new methods for organizing work and evaluating its effectiveness, as well as helping the crew during long-term isolation and performing tasks in an altered gravitational environment during long-distance space flights;
• to work out technologies and find technological solutions for the tasks that will be required in the conditions of long-term social deprivation while performing long-duration space missions and surface activities;

There are 5 main areas of research in the Operational and Technological Program, according to which the experimental activities will be carried out.
Field of research Russian projects HRP NASA Total
Creation of new methods and technologies 4 0 4
Search or approval of technological solutions 2 0 2
Development of the technological process 3 5 8
Approval of device characteristics 1 0 1
Development of educational technologies and educational activities 7 3 10
Total 17 8 25
PARTNERS
IBMP RAS and NASA HRP have a long and successful history of cooperation and joint research aimed to study how the human body would function in a space mission as well as to create prevention tools and technologies to protect the health of astronauts and cosmonauts. The SIRIUS project seeks to simulate long-term manned space missions in order to study the problems associated with human isolation and limitation of space. A key aspect of this joint work is cooperation with partner organizations with broad participation of specialists from Russia, the USA, Germany, France, Italy, Canada, the UAE and other countries.
Organizing institutions
[ИМБП РАН]
Институт медико-биологических проблем РАН
[HRP NASA]
Human Research Program NASA
Scientific Partners
[Роскосмос]
Госкорпорация по космической деятельности «Роскосмос»
[NASA]
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
[MBRSC]
Mohammed bin Rashid Space Centre (MBRSC)
[ESA]
European Space Agency
[DLR]
Deutsches Zentrum für Luft - und Raumfahrt e.V.
[CNES]
Centre National d'Études Spatiales
[РКК Энергия]
РКК «Энергия» им. С.П. Королёва
[KBRwyle]
KBR, Inc
[ЦПК им. Гагарина]
Центр подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина
[Минобрнауки РФ]
Министерство науки и высшего образования РФ
[РАН]
Российская академия наук
[НАН Беларусь]
Национальная академия наук Беларуси
[ИКИ РАН]
Институт космических исследований РАН
[Павловский центр]
НЦМУ «Павловский центр»
[Shiseido]
Shiseido Company
[Charite]
Charite-Universitatsmedizin
[ISAE Supaero]
ISAE Supaero
[QED]
QED Group»
[ISS]
ISS - Institute of Space Science
[University of Tsukuba]
University of Tsukuba
[University of Lethbridge]
University of Lethbridge
[Planet Mars Baking Society]
The Planet Mars Baking Society
[Асгардия]
Космическое государство Асгардия
Partner
[Клиническая больница №1]
Клиническая больница №1 (Волынская) Управделами Президента РФ
[Динафорс]
НПО «Динафорс»
[Материа Медика Холдинг]
НПФ «Материа Медика Холдинг» (materiamedica.ru)
[Medisana]
Medisana RUS
[Олимпик Спорт]
«Олимпик Спорт»
[Bilight]
«Bilight
[Iridium Mobile]
«Iridium Mobile»
[ЕВРОТЕСТ]
«ЕВРОТЕСТ»
[Интерскол]
«Интерскол»
[SKY17]
«SKY17»
[Центр глазных болезней имени Гельмгольца]
НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца
[Институт проблем передачи информации]
Институт проблем передачи информации РАН
[НАВИКОМ]
«НАВИКОМ»
[Кант]
«Кант»
[SciVr]
Компания SciVr
[Ramel]
«Ramel»
[SigmaIngeneria]
«SigmaIngeneria
[Engy]
«Engy»
[Humanware]
«Humanware»
[Gigapiu]
«Gigapiu»
[PerDormire]
«PerDormire»
[Additati&Partners Consulting]
«Additati&Partners Consulting»
[Pillar 43]
«Pillar 43»
[ТД Дом СЛАЩЕВА]
«Торговый Дом СЛАЩЕВА»
[Аскон]
«Аскон»
[ЭЦ М-Конс-1]
Экспериментальный центр «М-Конс-1»
[МИУС]
МИУС
[МГУ им. М.В.Ломоносова]
Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова
[БиоХимМак]
«БиоХимМак»
[Агрофирма 15 лет октября]
Агрофирма 15 лет октября
[Сад Гигант]
«Сад Гигант»
[ФНЦ им. И.В. Мичурина]
Федеральный научный центр им. И.В. Мичурина
[Мичуринск наука град]
Мичуринск наука град
[Космическое питание]
Группа Компаний «Космическое питание»
[Дентал Спейс Клиник]
«Дентал Спейс Клиник»
[Центр тренажеростроения и подготовки персонала]
Центр тренажеростроения и подготовки персонала
[ФИЦ питания и биотехнологии]
ФИЦ питания и биотехнологии
Information Partner
[Русский космос]
Журнал «Русский космос»
[Северо-Западная организация ФК России]
Северо-Западная межрегиональная общественная организация Федерации Космонавтики России
[Russia Today]
Сеть телеканалов Russia Today
[Россия сегодня]
МИА «Россия сегодня»
[Известия]
МИЦ «Известия»
[Российская газета]
Редакция «Российской газеты»
[Московский Комсомолец]
Редакция газеты «Московский Комсомолец»
[Комсомольская правда]
ИД «Комсомольская правда»
[Интернет-издание N + 1]
Интернет-издание N + 1
[Музей космонавтики]
Музей космонавтики
[Военно-медицинский музей]
Военно-медицинский музей
[Mars Society]
The Mars Society
Contact information
The Institute of Biomedical Problems (IBMP) was established in 1963 on the initiative of the academicians M.V. Keldysh and S.P. Korolev in order to conduct research and development work on biomedical support for manned space objects and fundamental research in the field of space biology and medicine. Since 1994, the Institute has had the status of a State Scientific Center of the Russian Federation (Rus. ГНЦ РФ), since 2001 it belongs to the system of scientific institutions under the Russian Academy of Sciences. The main purpose of the Institute's activities and its main function is to conduct fundamental and applied scientific research in the field of space medicine and biology, further improving the system of medical support for the crews of current and prospective space missions. In various years, the Institute was headed by academicians A.V. Lebedinsky, V.V. Parin, O.G. Gazenko, A.I. Grigoriev, I.B. Ushakov; currently, the Director is an Academician of the Russian Academy of Sciences, Dr. O.I. Orlov.
Address: 123007, Khoroshevskoe shosse 76A, Moscow, Russian Federation
Tel.: +7 (499) 195-2363, +7 (499) 195-1573
Fax: +7 (499) 195-2253
E-mail: doc@imbp.ru Official website: www.imbp.ru
VKontakte page: vk.com/imbp_ru
Facebook page (ru): facebook.com/imbp.ru
Facebook page (en): facebook.com/imbp.ru
Youtube: youtube.com/user/IMBPru

Project VKontakte page: vk.com/sirius.research
Project Facebook page: facebook.com/sirius.research

Message: