ICARUS ARMOR NEXT GEN je jedním ze 14 špičkových experimentů vybraných pro ISS a již přináší své první cenné výsledky

Tento vysoce inovativní projekt, vybraný Ministerstvem dopravy pro historickou misi Aleše Svobody na Mezinárodní vesmírnou stanici, již přináší své první cenné výsledky. Výzkumný tým představuje analýzu stresových biomarkerů ze slin účastníků experimentu provedeného v unikátních podmínkách Mise Zero G. Bezprostředně po sérii parabolických manévrů simulujících stav beztíže byly od 13 kadetů a 13 kadetek odebrány vzorky slin za účelem zjištění přítomnosti biomarkerů akutního stresu. První výsledky jsou velmi slibné a otevírají cestu k vytvoření vůbec prvního vědeckého datového souboru svého druhu, zaměřeného na vliv mikrogravitace na mladé astronauty ve výcviku.

Analýza byla provedena s využitím prototypu fotolytického reaktoru vyvinutého společností Lightly Technologies (Brno, ČR). Tento reaktor využívá UVC světlo k rozkladu složek původního vzorku, generuje nové sloučeniny (fotoprodukty) a zároveň provádí příslušnou spektrální analýzu. Vzorky byly chemicky zpracovány, změřeny a analyzovány na Fakultě chemické Vysokého učení technického v Brně (FCH VUT) a na Ústavu chemie a biochemie Mendelovy univerzity v Brně (ÚCB MENDELU).

U každého analyzovaného účastníka byly k dispozici tři typy vzorků. První vzorek reprezentoval klidový stav, druhý odpovídal okamžité stresové reakci a třetí odrážel fázi zotavení po vystavení stresu. U všech vzorků byly získány časově rozlišené změny v průběhu fotolýzy. Tyto změny byly následně popsány pomocí metrik, které nejlépe zachycovaly spektrální variace během procesu fotolýzy.

Na základě těchto metrik byly odvozeny dva skórovací ukazatele:

• Stress Score, který odráží rozdíl mezi stresovým a klidovým stavem, a
• Recovery Deficit, který vyjadřuje odchylku mezi klidovým stavem a stavem zotavení po stresové zátěži.

Tyto skórovací ukazatele odrážejí, jak daný subjekt reaguje na stres a jak probíhá jeho zotavení.

Doprovodný bodový graf zobrazuje oba skóre pro anonymizovanou skupinu účastníků. Nízké hodnoty jak Stress Score, tak Recovery Deficit ukazují na odolné jedince. Čím vyšší je hodnota Recovery Deficit, tím horší je proces zotavení daného subjektu.

Protože všichni účastníci byli vystaveni identickým podmínkám, jsou data doplněna o mediánové hodnoty jak pro Stress Score, tak pro Recovery Deficit. To umožňuje zařazení účastníků do čtyř kvadrantů:

• Kvadrant I (vpravo nahoře): vysoký stres, vysoký deficit zotavení → vysoce riziková skupina
• Kvadrant II (vlevo nahoře): nízký stres, vysoký deficit → potenciální dysfunkce zotavení
• Kvadrant III (vlevo dole): nízký stres, nízký deficit → odolní jedinci
• Kvadrant IV (vpravo dole): vysoký stres, nízký deficit → stresu odolní jedinci

Je třeba poznamenat, že se jedná o pilotní měření provedené na specifické skupině účastníků. Jakékoli závěry o jednotlivých případech je proto nutné potvrdit dlouhodobým sledováním. Je nezbytné charakterizovat meziindividuální biologickou variabilitu klidového stavu u každého účastníka v čase. Kromě toho je plánováno rozšířené sledování fáze zotavení za účelem určení okamžiku, kdy se Recovery Deficit přiblíží k nule.

Lukáš Nejdl (Lightly Technologies) a Filip Mravec (FCH VUT) při analýze vzorků v laboratořích VUT.

Tento experiment je součástí širších příprav na plánovanou misi českého astronauta na ISS a jeho cílem je vytvořit personalizovaný model digitálního dvojčete pro predikci kognitivního výkonu astronautů při kumulativním stresu. Na projektu se podílejí české společnosti UptimAI a Lightly Technologies a členové konsorcia CAERPIN: Fakulta chemická (FCH) a Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií (FEKT) VUT v Brně a Mendelova univerzita v Brně.