Trajektorie akutního i chronického stresu u člověka se specifickým zaměřením na izolační experimenty (kosmický výzkum + izolované geografické oblasti)

Mgr. Bc. Lucie Ráčková, Ph.D.

Doctoral thesis

Trajectory of Acute and Chronic Stress in Humans Subjected to Isolation Experiments (Space Research and Isolated Geographical Locations)

Abstract:

Tato disertace zkoumá trajektorii stresu v izolovaných podmínkách, přičemž se původně zaměřovala na extrémní pracovní prostředí, jako jsou polární expedice a kosmické lety, a následně se rozšířila na širší otázky vyvolané pandemií COVID-19. Výzkum zahrnuje čtyři klíčové oblasti: dopad pandemické izolace na stres a kvalitu spánku u mladých a středněvěkých dospělých, trajektorii stresu u jednotlivců během letní antarktické expedice, kritické zhodnocení použitelnosti antarktických expedic jako analogů pro dlouhodobé vesmírné mise a účinnost kombinace koherentního dýchání a modrého světla při zvládání akutního stresu. Práce obohacuje obor tím, že se zaměřuje na klíčové mezery v longitudinálních studiích, multidisciplinárních přístupech a výzvách spojených s malými velikostmi vzorků a omezeným přístupem v extrémních prostředích. Nabízí nové poznatky prostřednictvím unikátních datových sad, včetně 12měsíční longitudinální analýzy, která odhalila prodlouženou obnovu kvality spánku u večerních chronotypů během pandemie. Dále časté hodnocení nálady a technologie nositelných měřících zařízení, které poskytly denní měření srdeční frekvence během spánku během letních antarktických expedic, přináší bezprecedentní data podporující roli pozitivních emocí a předchozí zkušenosti při zmírňování fyziologického stresu. Kritické review literatury rovněž ukazuje, že letní antarktické stanice jsou použitelné analogy pro dlouhodobé vesmírné mise, což přináší nový pohled na jejich využití v výzkumu vesmírného výzkumu. Nakonec studie ověřuje krátkou intervenci kombinující koherentní dýchání a modré světlo jako účinnou metodu zvládání akutního stresu s aplikacemi jak v pozemních, tak vesmírných kontextech. Celkově tato disertace přispívá cennými poznatky o dynamice stresu v různých izolovaných kontextech, nabízí praktické aplikace pro zvládání stresu a posouvá naše porozumění psychologickým a fyziologickým dopadům extrémních prostředí.

Abstract:

This dissertation investigates the trajectory of stress in isolation contexts, initially focusing on extreme occupational settings like polar expeditions and spaceflight, but later expanding to address broader issues highlighted by the COVID-19 pandemic. The research encompasses four key areas: the impact of pandemic-induced isolation on stress and sleep quality in young and middle-aged adults, the stress trajectory of individuals during a summer Antarctic expedition, a critical review of the feasibility of Antarctic expeditions as analogues for deep space missions, and the efficacy of a combined coherent breathing and blue light intervention for acute stress management. The work advances the field by addressing critical gaps in longitudinal studies, multidisciplinary approaches, and the challenges associated with small sample sizes and restricted access in extreme environments. It offers new insights through unique datasets, including a 12-month longitudinal analysis revealing prolonged recovery in sleep quality among evening chronotypes during the pandemic. Additionally, frequent mood assessments and wearable technology, which provided daily measurements of sleep heart rate during summer Antarctic expeditions, yield unprecedented data supporting the role of positive emotions and prior experience in mitigating physiological stress. The research also establishes that summer Antarctic stations are effective analogues for long-duration space missions, providing a novel perspective on their use in space exploration research. Lastly, the study validates a brief intervention combining coherent breathing and blue light as an effective method for managing acute stress, with applications extending to both terrestrial and space environments. Overall, this dissertation contributes valuable insights into stress dynamics across diverse isolation contexts, offering practical applications for stress management and advancing our understanding of the psychological and physiological impacts of extreme environments.

Keywords

Stres, Stress, Antarktida, Antarctica, Izolace, Isolation, COVID-19, Vesmírné lety s lidskou posádkou, Human Spaceflight, Vesmírné analogy, Space Analogues, Countermeasures, Protiopatření

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 8. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 4. 9. 2024
• Supervisor: prof. MUDr. Julie Dobrovolná, Ph.D.
• Reader: Assoc.Prof. Pedro Marques-Quinteiro, Prof. Gabriel De la Torre Benitez

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Environmental Health Sciences / Computational biology, bioinformatics and modelling