Eksperyment „Neurofeedback EEG” zrealizowany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

15 lipca 2025 roku zakończyła się misja Axiom 4 na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Kapsuła Dragon wodowała bezpiecznie w wodach Oceanu Spokojnego u wybrzeży Kalifornii, a na jej pokładzie znalazł się pierwszy Polak, który wziął udział w misji naukowo-technicznej na ISS – dr Sławosz Uznański-Wiśniewski.

To wyjątkowy i historyczny moment dla Polski oraz dla całej społeczności naukowej. Podczas misji zrealizowano 13 eksperymentów zakwalifikowanych przez Polską Agencję Kosmiczną (POLSA) i Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) jako projekty o najwyższym potencjale. W tym gronie znalazł się także projekt „Neurofeedback EEG”, którego koncepcja, realizacja i nadzór naukowy są dziełem zespołu badawczego z Akademii Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku, kierowanego przez prof. dra hab. Marcina Dornowskiego.

Neurofeedback EEG – co badaliśmy w kosmosie?

Celem projektu było zbadanie wpływu treningu fal mózgowych metodą neurofeedback EEG na funkcjonowanie psychiczne astronautów w warunkach mikrograwitacji. Czy można trenować umysł w kosmosie? Czy bioelektryczna aktywność mózgu może być świadomie regulowana poza Ziemią, by wspierać koncentrację, odporność na stres i adaptację do ekstremalnych warunków?

To pytania, na które zespół AWFiS poszukiwał odpowiedzi, realizując pierwsze tego typu badania na ISS.

W skład zespołu badawczego weszli również: prof. Inna Sokołowska, dr Milena Lachowicz oraz dr Tomasz Szot. Po zakończeniu fazy eksperymentalnej w przestrzeni kosmicznej, w dniach 19–24 lipca, przeprowadzono badania kontrolne astronauty w dwóch ośrodkach:

• w siedzibie AXIOM Space w Houston (USA),

• oraz w Europejskim Centrum Astronautycznym (EAC) w Kolonii (Niemcy).

Zakończył się tym samym kluczowy etap zbierania danych. Przed zespołem teraz kolejna faza – wielomiesięczna analiza wyników i przygotowanie publikacji naukowych.

Kosmos to nie tylko wielkie idee – to także konkrety i liczby

Choć projekt ma skalę kosmiczną, warto pokazać, jak ogromnym wysiłkiem organizacyjnym i naukowym się wiązał. Oto kulisy pracy naszego zespołu:

• 2 645 wymienionych maili,

• 163 spotkania online,

• 1 215 minut rozmów telefonicznych,

• 978 wysłanych SMS-ów,

• 227 opracowanych dokumentów,

• 47 kg sprzętu badawczego – w tym system neurofeedback „ELMIKO”,

• 72 godziny w samolocie, 10 godzin w pociągach, 36 godzin w samochodzie,

• 3 kraje, 7 miast,

• 4 osoby w zespole badawczym – nasze własne „Fantastic Four”,

• 9 instytucji wspierających projekt, w tym m.in.:

  • Ministerstwo Rozwoju i Technologii,

  • Wojskowy Instytut Medycyny Lotniczej,

  • POLSA, ESA, NASA, AXIOM, SpaceX,

  • HUNOR – Węgierska Agencja Kosmiczna,

  • Uniwersytet Massachusetts,

• 2 astronautów objętych badaniem,

• 4 475 godzin pracy – i licznik wciąż bije!

Kulisy projektu – rozmowa z prof. Marcinem Dornowskim

Jakie były największe wyzwania w trakcie realizacji projektu – zarówno organizacyjne, techniczne, jak i naukowe?
(Co sprawiło najwięcej trudności – logistyka, współpraca międzynarodowa, czas, sprzęt?)

„Przygotowani byliśmy na wszelakie scenariusze więc chcieliśmy żeby nic nas nie zaskoczyło… jednakże rzeczywiście sprawy logistyczne i sprzętowe spędzały nam czasami sen z oczu… wszystko było wyliczone co do minuty a każde urządzenie badawcze musiało zadziałać bez zarzutu.”

Czy wszystkie założenia projektu udało się zrealizować zgodnie z planem? Czy były jakieś nieoczekiwane trudności lub kompromisy?

„Jak na razie, żeby nie zapeszyć, wszystkie założenia realizowane są wg planu i nic nie musieliśmy korygować.”

Jakie warunki musieliście spełnić, by projekt został zakwalifikowany do misji IGNIS i zaakceptowany przez Europejską Agencję Kosmiczną?

„Projekt musiał wpisywać się w potrzeby i wymogi Europejskiej Agencji Kosmicznej oraz studium jego wykonalności musiało być na najwyższym poziomie. Dopiero wtedy oceniane były poszczególne założenia, aparatura, zespół badawczy oraz budżet.”

Czy dostępne są już jakieś wstępne wyniki badań? Jeśli tak – jakie płyną z nich pierwsze wnioski?

„Na chwilę obecną wyniki są gromadzone w poszczególne ‘szuflady’ merytoryczne i niebawem zespół siada do ich opracowania i analizy.”

Jakie znaczenie może mieć trening EEG neurofeedback dla przyszłych długoterminowych misji kosmicznych – np. na Marsa?

„Nie chcę wybiegać w przyszłość bez potwierdzenia naukowego/statystycznego, ale może mieć znaczące. Każda metoda obniżająca wpływ stresu na organizm astronauty, a przez to zwiększająca lub utrzymująca jego efektywność, jest na wagę złota.”

Co dalej?

„To dla mnie ogromne wyróżnienie i dowód na to, że polska nauka może mieć realny wpływ na przyszłość badań w przestrzeni kosmicznej. Ale za tym sukcesem stoją miesiące pracy, niezliczone godziny analiz i wiele wyzwań organizacyjnych” – podkreśla prof. Marcin Dornowski.

Aktualnie trwają prace nad analizą zebranych danych. Ich rezultaty mogą pomóc w opracowaniu nowych metod wspierania kondycji psychicznej astronautów – nie tylko w kosmosie, ale także w zastosowaniach na Ziemi, np. w medycynie, sporcie czy rehabilitacji.

Zespół AWFiS już wkrótce przedstawi pierwsze wnioski i publikacje. A tymczasem – jak przyznał sam Profesor – przyszedł czas na symboliczną minutę odpoczynku.

Całemu zespołowi badawczemu AWFiS w Gdańsku składamy serdeczne gratulacje i wyrazy uznania za wkład w międzynarodowy rozwój nauki. Eksperyment „Neurofeedback EEG” to nie tylko techniczny sukces – to także dowód na to, że z Gdańska można sięgnąć gwiazd.

Projekt realizowany we współpracy z ESA, POLSA, AXIOM Space, NASA oraz innymi partnerami międzynarodowymi.

Data zakończenia eksperymentu: 15 lipca 2025

Kierownik projektu: prof. dr hab. Marcin Dornowski (AWFiS)