В МАИ разрабатывают устройство для оценки уровня стресса

Взять стресс под контроль — непростая задача, ведь сегодня это понятие остаётся слишком субъективным. Стресс нельзя определить количественно, чтобы держать его значение в допустимых пределах. Однако решение этой проблемы — вопрос времени, ведь на изменения уровня эмоционального напряжения могут указывать многие параметры, поддающиеся объективной оценке, например — биохимия крови.

Специалисты Московского авиационного института задались целью изучить взаимосвязь стресса и важнейшего биохимического показателя крови — уровня глюкозы, а в будущем — создать прибор, определяющий стресс так же быстро и точно, как сегодня мы измеряем температуру. В первую очередь, устройство будет предназначено для использования космонавтами, чья профессия является одной из самых тяжелых как с физической, так и с психологической точек зрения.

Имитация невесомости

Исследования связи стресса с показателями крови уже более трёх лет ведутся на кафедре 614 «Экология, системы жизнеобеспечения и безопасность жизнедеятельности» МАИ под руководством профессора Любови Борисовны Строгоновой. В 2021 году к проекту присоединились специалисты Института медико-биологических проблем РАН. Осенью в сотрудничестве с ИМБП РАН был проведён семидневный эксперимент с использованием «сухой» иммерсии.

— Так как проект планируется внедрять в космическую медицину, была проведена отработка в условиях, приближенных к невесомости, — рассказывает участница проекта, студентка магистратуры института № 6 «Аэрокосмический» МАИ Ксения Сафронова. — «Сухая» иммерсия — это один из методов моделирования воздействия микрогравитации на организм человека. Испытатель ложится в ванну, заполненную тёплой водой и герметично закрытую сверху плотной плёнкой, способной выдержать вес взрослого человека. Лёжа на плёнке, человек полностью погружается в воду. Такое безопорное состояние «выключает» ряд рецепторов, что дает эффект, схожий с действием микрогравитации.

В ходе эксперимента испытателя подвергали воздействию различных раздражителей, вызывающих как позитивную, так и негативную реакцию. Например, ему предлагали задачи на когнитивные способности или демонстрировали с помощью VR-шлема успокаивающие, образовательные или динамичные видео.

По итогам каждого этапа производился замер глюкозы капиллярной крови. В настоящее время по полученным данным строится математическая модель корреляции психологического воздействия и концентрации глюкозы.

— Подобные исследования проводились ранее на животных, однако они существенно отличаются от нашего, — объясняет студентка. — В случае с животными стресс вызывался инъекцией гормона, что одновременно влияло на концентрацию глюкозы. В нашем случае стресс вызывают внешние факторы, в том числе сама «сухая» иммерсия и адаптация к ней, которые являются мощными стрессорами. Поэтому наша методика является уникальной.

«Измеритель стресса»

Результаты работы позволят создать объективный метод оценки психофизиологического состояния человека, а также метод медицинского контроля космонавтов. Причём в перспективе необходимость забора крови для исследования исчезнет.

— Зарубежные ученые, в частности, из Швеции и Японии, сегодня разрабатывают различные неинвазивные методики измерения глюкозы, — говорит Ксения Сафронова. — Опираясь на их опыт, мы хотим предложить портативное устройство, пригодное для работы в космосе, которое будет крепиться на теле человека и оценивать уровень стресса непрерывно, в режиме реального времени. Макет прибора разрабатывается аспирантом кафедры 614 Аароном Гардуньо Родригесом.

В ближайшее время коллектив планирует продолжить исследования, увеличив количество измеряемых параметров, и построить соответствующие математические модели не только для мужского, но и для женского организма. К исследованиям в качестве добровольцев предполагается привлекать студентов Московского авиационного института.

Интерес к работе уже проявил Центр подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина. По мнению исследователей, проект будет полезен как для повышения комфорта экипажа, так и для обеспечения безопасности полёта, в том числе при реализации лунной пилотируемой программы. В дальнейшем предполагается внедрение «измерителей стресса» и в другие области человеческой деятельности, связанные с высоким нервным напряжением.