Эмоциональные реакции лица на визуальные образы утраченного опыта в изолированных условиях: исследование аналоговой космической миссии

Эмоциональные реакции лица на визуальные образы утраченного опыта в ICE средах: исследование аналоговой космической миссии

Введение и актуальность проблемы

Изолированные, замкнутые и экстремальные (ICE — Isolated, Confined, Extreme) среды, такие как космические симуляторы и марсианские базы, подвергают людей длительной сенсорной и социальной депривации. Это создаёт серьёзные риски для психологического благополучия и ментального здоровья экипажей. Понимание того, какие эмоциональные реакции возникают при столкновении с образами утраченного обычного опыта, имеет ключевое значение для разработки программ психологической поддержки в долгих космических полётах.

Современные исследования в области астропсихологии обращают всё больше внимания на автоматизированные методы мониторинга эмоционального состояния. Одним из перспективных подходов является анализ мимики лица с помощью специализированного программного обеспечения — системы распознавания facial expression analysis под названием FaceReader. Эта система позволяет объективно измерять эмоциональную валентность (valence) — степень положительной или отрицательной окраски эмоции.

Цели и задачи исследования

Целью данной экспериментальной работы было выяснить, способны ли короткие видеоролики, изображающие повседневные переживания, недоступные в условиях изоляции (природа, социальное взаимодействие, физическая активность), вызывать измеримые эмоциональные реакции лица у участников аналоговых миссий. Исследователи также стремились выявить временны́е закономерности в изменении эмоциональной валентности в процессе просмотра стимулов и после него.

Методология исследования

Исследование носило эксплораторный (разведывательный) характер. Данные были собраны у восьми участников во время двух 14-дневных миссий на исследовательской станции LunAres Research Station, расположенной в Пиле, Польша. Участники выступали в роли «аналоговых астронавтов» — добровольцев, имитирующих условия реального космического полёта.

В регулярные интервалы времени участникам демонстрировали короткие видеоролики, изображающие deprived experiences — переживания, лишённые которых люди находятся в условиях изоляции. К ним относились сцены природы, социальных взаимодействий и физической активности.

Эмоциональные реакции лица записывались и анализировались с помощью автоматизированной системы распознавания мимики FaceReader (Noldus Information Technology, Нидерланды). Основным измеряемым параметром являлась эмоциональная валентность — числовой показатель, отражающий степень позитивности или негативности эмоционального состояния.

Основные результаты

Результаты исследования продемонстрировали ограниченные свидетельства временно́й изменчивости эмоциональной валентности во время просмотра стимулов. Валентность была статистически значимо выше на промежуточном измерении по сравнению с предшествующим измерением, показавшим наименьшие значения. Однако полная смешанная модель (mixed-effects model) не продемонстрировала статистически значимого улучшения по сравнению с нулевой моделью (null model), а остальные временны́е контрасты оказались незначимыми.

Валентность в процессе пост-просмотревого комментирования оставалась относительно стабильной и в целом позитивной. Описательный анализ указывал на возможные различия между категориями стимулов: более положительная валентность наблюдалась для некоторых сцен, связанных с природой и социальным взаимодействием. Тем не менее эти различия не были проверены статистически.

Ограничения и перспективы

Учитывая малую выборку (всего восемь участников), полученные результаты следует рассматривать как предварительные и генерирующие гипотезы. Они не позволяют делать окончательных выводов, но создают основу для дальнейших исследований с более крупными выборками.

Данное исследование предоставляет первичные доказательства возможности использования автоматизированного анализа мимики лица во время аналоговых миссий и выявляет временны́е и стимулосвязанные паттерны, которые требуют проверки в масштабных исследованиях.

Контекст исследования и финансирование

Работа выполнена в рамках более масштабного проекта «AstroMentalHealth — Ментальное и поведенческое здоровье, работоспособность и взаимодействие с природой и технологической средой во время космической миссии: психологический мониторинг и интервенционные программы». Исследование проведено в контексте IGNIS — Первой польской миссии на Международную космическую станцию (МКС) и профинансировано в рамках программы ESA SciSpacE Activities, Open Space Innovation Platform (OSIP — платформа открытых космических инноваций), идентификатор заявки I202306798.

Этические аспекты

Исследование проведено в соответствии с Декларацией Хельсинки (Declaration of Helsinki). Одобрено Биоэтическим комитетом Военно-медицинской палаты Варшавы (решение № 3/24 от 12 января 2024 г.) и Исследовательским этическим комитетом Силезского университета (заключение № KEUS526/06.2024 от 9 июня 2024 г.). Информированное письменное согласие получено от всех участников.

Ключевые термины и определия

• ICE среды — изолированные, замкнутые и экстремальные условия (Isolated, Confined, Extreme), характерные для космических полётов и подземных/полярных экспедиций.
• Сенсорная депривация — ограничение внешних стимулов, воздействующих на органы чувств.
• Социальная депривация — отсутствие или резкое ограничение социального взаимодействия.
• Эмоциональная валентность — мера позитивной или негативной окраски эмоционального состояния.
• FaceReader — автоматизированная система анализа мимики лица, разработанная компанией Noldus.
• Смешанная модель (mixed-effects model) — статистическая модель, учитывающая как фиксированные, так и случайные эффекты.
• Аналоговая космическая миссия — наземный эксперимент, имитирующий условия космического полёта.

Значение для практики

Полученные данные имеют важное значение для проектирования систем психологического мониторинга в реальных космических миссиях. Автоматизированный анализ мимики может стать дополнительным инструментом для раннего выявления эмоциональных нарушений у членов экипажа, что позволит своевременно проводить интервенции и поддерживать психическое здоровье космонавтов в условиях длительной изоляции.