Психология космического стресса. Интервью с Александрой Савинкиной и Светланой Лебедевой, лауреатами премии Правительства Москвы молодым ученым

Космонавты могут обманывать ЦУП. Точнее, недоговаривать о самочувствии во время сеансов связи. Кому же захочется признаваться в слабости, если нет критической ситуации… Другое дело, что специалисты на Земле замечают любые недомолвки космонавтов и способны объективно оценить их психофизиологическое и эмоциональное состояние.

Изменения эмоционального фона человека, психологического и физического состояния ― это естественная реакция организма на адаптацию к стрессовым условиям. Чтобы поддерживать работоспособность экипажа на космической станции, прогнозировать поведение и возможные психологические отклонения, снимать напряженность в коллективе, необходимо отслеживать и корректировать эти изменения. Но как это сделать, если космонавты находятся на орбите в 400 км от Земли?

В этом году сотрудницы Института медико-биологических проблем РАН Александра Олеговна Савинкина и Светлана Алексеевна Лебедева стали лауреатами премии Правительства Москвы молодым ученым за цикл работ в области комплексного дистанционного мониторинга психологического состояния человека в экстремальных условиях. Можно ли прогнозировать поведение человека в экстремальных условиях? Какие исследования проходят на МКС и в годовом изоляционном эксперименте SIRIUS? И как искусственное создание образа «внешнего врага» в виде ЦУП может снять напряженность в коллективе на орбите? Об этом ― в интервью портала «Научная Россия» с А.О. Савинкиной и С.А. Лебедевой.

— Вопросы психологического состояния человека в космосе изучают больше 60 лет, с полета Ю.А. Гагарина. Чего мы еще не знаем в этой области?

А.О. Савинкина: Дело в том, что, эти 60 лет развивались и сами космические полеты. Сначала в космос летали на несколько часов, потом на несколько суток, недель. Сегодня на постоянной основе выполняются полугодовые и годовые миссии. Например, сейчас на МКС с годовой миссией находятся космонавты Н.А. Чуб и О.Д. Кононенко. Ранее на год на станцию отправлялись С.В. Прокопьев и Д.А. Петелин.

Появляются новые задачи не только по увеличению срока пребывания на низкой орбите, мы смотрим в сторону лунной миссии. Там ответственность и психологическая нагрузка возрастут: важно предугадать, как будет протекать психологическая адаптация и с какими трудностями могут столкнуться космонавты. Сегодня необходимо изучить эти направления в модельных экспериментах.

С.А. Лебедева: Институт медико-биологических проблем РАН занимается изучением факторов космического полета. Мы собираем, как конструктор, различные негативные и экстремальные факторы и оцениваем их влияние на поведение космонавтов. Есть обстоятельства, которые мы не можем предугадать. Чтобы ученые смогли решить задачи будущих комплексных миссий, нужно собрать и проанализировать огромный пул данных.

— Психологи способны прогнозировать поведение и уровень работоспособности человека в экстремальных условиях, в частности в космосе?

С.А. Лебедева: Отчасти да, но значительную роль здесь играют индивидуальный подход к тренировке и предварительные знания о поведении человека в экстремальных условиях. Это одна из причин, влияющих на многолетние сроки подготовки космонавтов, в течение которых за ними наблюдают различные специалисты, в том числе психологи. Заранее собирается информация о том, как космонавт способен справляться с затруднениями, как ведет себя с коллегами внутри экипажа и как взаимодействует с Центром управления полетом.

Все это до определенной степени позволяет психологам предсказать поведение человека, и качество прогнозов достаточно высокое. По сути, такие люди — очень хороший и предсказуемый инструмент, который может быть отправлен на борт космической станции и эффективно выполнить задачу. Может, говорить так о живых людях грубо, но суть в том, что это исключительно проверенные люди, в подготовку которых вкладываются огромные коллективы. То есть неожиданности в их поведении быть не должно, а если такие ситуации и возникают, то очень редко и в рамках определенной нормы.

А.О. Савинкина: С одной стороны, в ИМБП РАН изучают динамику адаптации к космическому полету. Но второй очень важный аспект —профилактика, касающаяся всех сфер деятельности в экстремальных условиях. Например, другая лаборатория изучает, как атрофируются мышцы в невесомости, и одновременно разрабатывает системы профилактики, основанные на физических упражнениях.

Оценивая временные психологически трудности экипажа, мы разрабатываем и психологические средства профилактики. Отдельная лаборатория ежедневно отслеживает психоэмоциональное состояние экипажа на МКС и проводит мероприятия по психологической поддержке. В том числе и мы разрабатываем новые инструменты с использованием виртуальной и дополненной реальности, помогающие корректировать нарушения.

— Как выглядят системы дистанционной оценки психологического состояния? Это анализ аудио- и видеозаписей?

С.А. Лебедева: Представьте: есть человек, находящийся в определенных экстремальных условиях, но очень далеко от вас. Все, что можно сделать, — это наблюдать за его поведением и давать задачи, выполняя которые, он продемонстрирует уровень работоспособности. Все методы, которые позволяют исследовать человека, не очень сильно занимая его время, можно отнести к дистанционным методам. Дистанционные системы слежения за психологическим состоянием также отличаются большей или меньшей инвазивностью: как они располагаются на теле, мешают ли при выполнении повседневных и рабочих задач и т.д. 

Мы используем аудио- и видеометоды: они наименее контактные и не требуют трудозатрат космонавтов. Мы фактически в автоматическом режиме наблюдаем за космонавтами и оцениваем изменения психофизиологических характеристик поведения человека. В области видео мы развиваем методы анализа эмоций по мимике. В части аудио у нас есть способы объективной оценки физиологических параметров голоса.

Каждое утро космонавты записывают отчет для ЦУП о своем состоянии и состоянии рабочих систем на борту (daily planning conference, DPC). Параллельно записываются голос и мимика космонавта, и психологи получают возможность оценить его психоэмоциональное и психофизиологическое состояние. Через некоторое время после записи космонавт выполняет определенные операторские задачи, например когнитивные и сенсомоторные тесты, и с помощью их результатов мы можем оценить, какие из параметров мимики и акустических показателей речи стали предикторами более эффективной профессиональной деятельности. В будущем только по голосу и мимике мы сможем предсказывать, насколько эффективной будет сегодня работа у данного человека.

— Допустим, в силу определенных обстоятельств космонавт находится в стрессовом состоянии. Но во время связи с ЦУП говорит: «У меня все хорошо». Можно в такой ситуации оценить реальное состояние? 

С.А. Лебедева: Именно так космонавты и говорят. Наши эксперименты показали, что люди, чувствующие, что за ними постоянно наблюдают, не склонны откровенно сообщать о своем состоянии. С другой стороны, присутствуют личные амбиции: никто не хочет признаваться, что с ними что-то не так, если это не критическая ситуация. Они стараются максимально сдерживаться во время сеансов связи, и только анализ объективных голосовых или мимических характеристик может подсказать, что с психоэмоциональным состоянием человека что-то происходит. Мы доказали это в экспериментах.

Был случай, когда каждое утро во время DPC испытатель говорил, что у него все хорошо. Но я замечала, как меняется его голос, и понимала, что во время периода адаптации к условиям микрогравитации он ощущал некий дискомфорт и даже боль. Голос не мог соврать. И спустя несколько дней его голос изменился: это дало нам понять, что человек адаптировался к новым условиям и теперь действительно чувствует себя хорошо.

А.О. Савинкина: В теме работы, которую мы подавали на конкурс, есть очень важный момент ― это именно комплексный психологический мониторинг. Стресс очень обширно влияет на организм. В психологии стресса обычно выделяют четыре субсиндорома: когнитивный, эмоционально-поведенческий, вегетативный и социально-психологический. Наш опыт наблюдения за сверхдлительным стрессом, то есть за людьми, находящимися в стрессовой ситуации в течение многих месяцев, показывает, что стоит выделять как минимум пять субсиндромов: разделять эмоциональный и поведенческий субсиндромы, так как они развиваются независимо друг от друга. На поведение людей стрессовая ситуация влияет более или менее одинаково, но эмоционально люди адаптируются к одним и тем же условиям совершенно по-разному. Потом эти пять субсинодромов нужно изучить, это тоже не так просто. Методики, которые мы разрабатываем в изоляционных экспериментах в институте, нужно адаптировать к условиям космического полета на МКС и работе на станциях в Антарктиде. Мы разработали систему, позволяющую получить обширную картину знаний по каждому субсиндрому.

У нас уже есть некоторые научные результаты применения этой системы в исследованиях. Во-первых, нельзя говорить, что кто-то адаптируется к стрессовым условиям совсем хорошо, а кто-то совсем плохо. Есть члены экипажа, которые лучше справляются с когнитивными задачами, другие более общительны, третьи показывают меньшие изменения вегетативного состояния, то есть физиологически реагируют на стресс меньше. Конечно, бывает, когда человек плохо адаптируется к стрессовым условиям, это называется срывом адаптации. Но это редкие случаи. 

Раньше считалось, что естественная реакция на длительный полет и на длительную изоляцию ― это астенизация: состояние, в котором человек начинает экономить энергию, медленнее работать, возникают уныние и нестабильное настроение. Мы видим такую реакцию в процессе адаптации только в половине случаев. Кроме этого состояния есть целая психологическая палитра, которую мы пытаемся изучить, чтобы понять, как можно помочь человеку с эмоциональной нестабильностью или проблемами с адаптацией в группе.

― То есть методы психологической поддержки — тоже ваша область исследований?

С.А. Лебедева: Это область исследования нашей лаборатории в Институте медико-биологических проблем РАН. Мы разрабатываем методы, используя различные условия: ванны сухой иммерсии (имитация невесомости и микрогравитации), центрифугу короткого радиуса, изоляционные эксперименты, как проходящий сейчас годовой эксперимент SIRIUS. Проводим также исследования с участием специалистов на полярных станциях и на МКС. Для разных экстремальных условий есть определенный набор методик, максимально эффективных именно в такой ситуации. Мы не просто наблюдаем за состоянием человека: на определенном этапе мы начинаем влиять на него с помощью определенных методов.

― Слышал, что один из способов снижения напряженности в коллективе ― это создание «внешнего врага». Когда при зарождении конфликта между космонавтами специалисты ЦУП ставят им в какой-то степени бессмысленную задачу, чтобы объединить против стороннего человека…

С.А. Лебедева: Да, такой психологический прием существует. И, более того, считается позитивным фактором, когда экипаж дистанцируется от ЦУП, становится более автономным и начинает творчески решать поставленные задачи. Действительно, иногда космонавты начинают относиться к ЦУП как к слишком строгому родителю, который дает им указания, не понимая реальную ситуацию на борту. И они действительно вправе так считать, потому что специалисты на Земле могут давать инструкции, но неспособны непосредственно повлиять на ход работы. Это один из моментов специфики дистанционной работы, которой мы занимаемся.

― Какие эксперименты непосредственно с космонавтами на борту МКС вы проводите?

А.О. Савинкина: Наша лаборатория под руководством А.Г. Виноходовой проводит на МКС эксперимент «Взаимодействие-2», направленный на изучение сплоченности и единства ценностей экипажа. Он длится уже около десяти лет, и мы видим очень интересные результаты. Например, в одном экипаже находятся два российских и один американский космонавты, прилетевшие на МКС на отечественном «Союзе». И одновременно на станции работает другой смешанный по национальности экипаж, прилетевший на Crew Dragon. Эксперименты показывают, что в такой ситуации психологически ближе не люди одной национальности, а те, кто вместе прилетел на одном корабле.

Мы также проводим на борту исследования в области оценки совместимости экипажа. Для этого мы используем методику «Гомеостат». Это довольно простая операторская деятельность, в которой несколько человек одновременно управляют одной стрелкой, стремясь прийти к балансу. Действия каждого из участников эксперимента влияют на действия остальных, как если бы несколько человек пытались управлять кранами холодной и горячей воды так, чтобы у всех была одна температура. Если команда сплоченная, получится отрегулировать систему так, чтобы всем было комфортно. Эта методика появилась еще в середине ХХ в. и была реализована на аналоговом приборе, но его технически было невозможно отправить на МКС. Мы реализовали эту методику на обычных планшетах, которые отправили на станцию.

Второй задачей был анализ поведенческих и вегетативных ответов организма на стресс в условиях МКС. Эту информацию мы хотели связать с эмоциональным фоном от взаимодействия в группе и добавить объективных физиологических данных. Для регистрации двигательной активности мы используем актиграфы — по большому счету умные часы, которые сегодня носят многие. Так как в невесомости нет шагов, которые можно мерить, мы написали специальное программное обеспечение, которое меряет сырую двигательную активность 30 раз в секунду, пульс ― раз в секунду, а также температуру запястья. Это действительно большое достижение, потому что у зарубежных космических агентств нет такого устройства. Их актиграфы не измеряют пульс, и они могут получить такие данные только в определенные периоды, например во время тренировок или определенных экспериментов. У нас такая возможность есть круглосуточно, в этих приборах наши космонавты даже спят.

С отправкой на МКС этих двух устройств ― гомеостата и актиграфа ― в прошлом году мы начали новый этап эксперимента «Взаимодействие-2». 

― В ИМБП РАН с ноября 2023 г. проходит годовой изоляционный эксперимент SIRIUS. В чем его отличие от прошлых экспериментов и какие результаты рассчитываете получить?

С.А. Лебедева: Самая интересная специфика существующего эксперимента ― необычный гендерный состав. Впервые у нас принимают участие двое мужчин и четыре женщины. Кроме того, этот эксперимент проходит в течение целого года и мы можем изучить процесс адаптации каждого из шести участников от и до.

Какие-то данные уже обработаны. Например, участники эксперимента проводили имитацию внекорабельной деятельности ― высадку на лунную поверхность. Это возможность оценить, как они работают в команде, распределяют роли и справляются с трудностями. Кроме того, имитация высадки на Луну ― это один из факторов психологической поддержки: возможность временно покинуть пространство, в котором они постоянно находятся. Информация собирается, обрабатывается, и уже есть некоторые интересные выводы.

А.О. Савинкина: Важно, что этот эксперимент отличается и длительностью, так как сегодня проходит и ожидается в будущем достаточно много годовых полетов. Соответственно, в эксперименте можно сопоставлять процессы адаптации одинаковой длительности на Земле и на МКС.

Интересна также национальная идентичность: в прошлых экспериментах кроме россиян принимали участие представители США и ОАЭ, возникали языковые барьеры. В нынешнем эксперименте участвуют россияне и белорусы, единое языковое поле может повлиять на результаты. Если говорить о перспективной российской орбитальной станции и о лунных программах, это более валидная выборка.

С.А. Лебедева: Мы также можем найти новые варианты адаптации. В наших изоляционных экспериментах проводятся запланированные нештатные ситуации, о которых экипаж не знает. Это возможность повлиять на психоэмоциональное и психофизиологическое состояние людей. Мы можем внести изменения в уже привычный ритм жизни, распорядок дня и исследовать реакции участников.

― Как вы видите практическое применение исследований на Земле?

С.А. Лебедева: Действительно, работа в космосе ― не единственные экстремальные условия, с которыми может столкнуться человек. В земных условиях это может быть, например, ненормированный рабочий день на производствах или дальняя дорога для водителей различного транспорта, в том числе пилотов. И радует, что такие технологии сегодня развиваются во всем мире ради безопасности людей, занимающихся удаленной работой. Более того, внедрение таких технологий в отдельных отраслях ― это обязательная часть работы.

Например, ООН постановила, что все диспетчерские пункты в аэропортах должны быть оснащены оборудованием для оценки утомления диспетчеров. Это сделано для того, чтобы предотвращать катастрофы, связанные с человеческим фактором. С одной стороны, человек остается самой творческой единицей любого технологического процесса, но с другой ― самым тонким и хрупким элементом. Чтобы не допустить травм и катастроф, и развиваются методы, позволяющие оценивать усталость и эмоциональное состояние человека. Эти факторы могут помочь спрогнозировать некорректное поведение человека, выполняющего ответственную работу. 

― Почему решили связать жизнь с научной карьерой?

С.А. Лебедева: Не могу назвать это выбором: это скорее черта характера. Как и все дети, я была любознательной, но со временем не перестала задавать вопросы — и до сих пор их задаю. Место, где я работаю, позволяет быть исследовательницей, испытательницей и изобретательницей одновременно: в ИМБП РАН я реализовалась практически во всех сферах интереса.

На науку очень легко «подсесть», и в этой работе есть практически все, чего мне хотелось бы получать от трудовой деятельности. Кроме, может быть, каких-то материальных благ, которые можно легко добрать на других рабочих местах, как обычно ученые и делают. В науке заняты потрясающие люди: этим она и славится, и из-за этого так сложно уйти из этой сферы. С ними приятно работать, на них приятно равняться и хочется делать такие же интересные вещи, как они.

А.О. Савинкина: Мои родители и бабушка с дедушкой — ученые, но в юности я не планировала строить научную карьеру. Поступая на психологический факультет, я планировала работать практикующим психологом. Какое-то время я этим и занималась: работала практикующим спортивным психологом, но потом решила сменить сферу деятельности. Космонавтика была у меня в приоритете, и если бы какое-то другое предложение я еще рассматривала, то после приглашения в ИМБП РАН мне хватило пяти минут, чтобы принять решение. А когда оказалась здесь, то поняла, что эта работа у меня хорошо получается. В институте иногда ловлю себя на мысли: «Уже восемь вечера. Надо уходить, а то будут ругаться на проходной…».

Здесь всегда есть сложные задачи, о которых можно сказать: «Это тяжело, но, кажется, у меня получается». Поток исследований не прекращается: как только разрабатываем что-то одно, нужно заниматься новым проектом. Закончили с ним, и появляются новые данные, которые нужно обрабатывать…

Я смотрю на знакомых, успешно работающих в банковской сфере, IT: общаясь с ними, рассказывая, чем я занимаюсь, слушая их рассказы, каждый раз думаю, как мне повезло!

― В этом году вы получили премию Правительства Москвы молодым ученым. Какие задачи ставите на будущее?

С.А. Лебедева: Для меня самая амбициозная задача на этот год ― наконец защитить кандидатскую диссертацию. Если говорить о премии, это не первая моя победа, и я уверена, что не последняя. Раз есть амбиции и желание развиваться, то смогу изобрести что-то еще. Такая тяга к созданию нового в целом сопровождает научный путь любого ученого. Наука для меня ― это место, где есть возможность открыть, изобрести, создать новый продукт, методику или прибор, полезный другим. Редко какая-то другая сфера позволяет заниматься и жить этим.

А.О. Савинкина: Моя цель в научном плане ― обработать собранные данные. Их на самом деле много, учитывая, что мы не знаем многих закономерностей, я пока не могу предсказать, к каким результатам приду в итоге. Например, сейчас собраны физиологические данные людей, работающих на антарктической станции «Восток», но они не сопоставлены с солнечной погодой. Надеюсь, откроем в этой области что-то интересное.

А что касается личных целей, то это путь к докторской диссертации. Пусть не семимильными шагами, но хотя бы несколько шагов в этом направлении надеюсь сделать в ближайшее время.