Od hudby přes přírodní vědy až k výzkumu stresu na Antarktidě

Studovala jste umělecky zaměřené gymnázium a původně jste se chtěla v dalším studiu věnovat hudbě. Co vás přimělo k tomu, že jste se nakonec rozhodla pro přírodní vědy? 

Mé dilema mezi přírodními vědami a hudbou se objevilo zhruba ve 13 letech, po dvou letech studia na osmiletém uměleckém gymnáziu. Již tehdy jsem se pokusila přesvědčit rodiče, aby mne podpořili v přihlášce na přírodovědné lyceum a konzervatoř, abychom mou dráhu určili. Rodiče to tehdy neudělali, a tak jsem zůstala u studia klasického gymnázia s uměleckými předměty navíc. Přitom těch uměleckých bylo několikanásobně víc než přírodovědných. Hrála jsem sólově na tři nástroje, v několika komorních souborech a zpívala ve sboru. Později jsem hrála i v symfonickém orchestru. 

Ale přesto nakonec zvítězila věda…

Nikdy jsem se nedostala na mistrovskou úroveň hraní, nedokázala jsem se vlastní vůlí přinutit k tomu, několik hodin denně poctivě cvičit. Proto když jsem maturovala, rozhodla jsem se, že zkusím studium na vysoké škole zaměřené na přírodní vědy. Bylo to dobré rozhodnutí, protože jsem objevila velkou vášeň pro výzkum, která mne motivovala k intenzivnímu studiu i přes nesčetné množství překážek – něco, co jsem v hraní na nástroje nenašla.

V rámci magisterského a teď i doktorského studia se zabýváte oborem antropologie. Čím vás zaujal právě tento obor a v čem je podle vás důležitý pro současný svět? 

Antropologie je příležitost studovat člověka a jeho přirozenosti. Podává kontext ke vzrušujícím otázkám, které si položil snad každý z nás – odkud jsme, kdo jsme a kam směřujeme. V tom se zásadně odlišuje od dalších věd které se věnují studiu člověka, například medicíny, která se zabývá člověkem nemocným a hledá způsoby, jak jej léčit, psychologie, která se podobně zabývá psychickými procesy apod. Antropologie integruje poznatky z těchto disciplín proto, aby pochopila, jak probíhal vývoj člověka, proč jsme takoví, jací jsme, v čem se odlišují různé kultury a co mají shodné atd. 

Jak konkrétně tedy vypadá studium antropologie?

Na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity se vyučuje tzv. obecná antropologie, která kombinuje antropologii fyzickou a sociokulturní a archeologii. Student tedy získá přehled o funkcích lidského těla, vývoji kultur od prehistorie až po současnost. Zaměřovali jsme se na formy lidské adaptace na různá prostředí, sexualitu a reprodukci, forenzní vědu, na různé technologie, umění, náboženství i vztah ke smrti. Před tím, než jsem tento ústav objevila, jsem se připravovala na přijímačky na lékařskou fakultu. Měla jsem zájem studovat člověka z biologické podstaty, a tak se medicína zdála jako jediná možnost. Zvažovala jsem také psychologii nebo učitelství biologie a chemie. Nicméně návštěva dne otevřených dveří vše rozhodla – antropologie byla jasnou volbou, která naplnila můj zvídavý postoj k lidské podstatě a zohlednila také fyzický a kulturní aspekt, ke kterému jsem po umělecké škole měla stále blízko.

Co vás během studia antropologie přivedlo k výzkumu stresu? 

Spíše než „co“ je to „kdo“ – byl to docent Miroslav Králík. Naprosto mne uchvátily jeho přednášky, ve kterých byl schopný popsat téma na více úrovních, od molekulárně biologické a fyziologické po psychosociální fenomény, na celé škále časové osy od současnosti po paleoantropologii. Přednášky byly zaměřené na vývoj člověka, lidskou sexualitu a jedno z klíčových témat byl prenatální stres. V podstatě to, jak matka prožívá svět během těhotenství, dokáže modifikovat vývoj dítěte, což se projeví na jeho fyzických i psychických vlastnostech a i chování. Je to bezprostřední mechanismus, kterým se život snaží co nejlépe přizpůsobit proměnlivým podmínkám prostředí a umožňuje evoluci druhů. 

Vliv stresu matky na budoucí vývoj dítěte si asi málokdo uvědomuje…

Ještě relativně nedávno, do poloviny minulého století, se přímé napojení matčina životního stylu a následného vývoje dětí nepředpokládalo. Nedával se do souvislosti matčin životní styl a vývoj dítěte. Dnes je již relativně dobře známo, že by matky během těhotenství měly ideálně abstinovat s požíváním alkoholu a kouřením. Nicméně i to, zda je matka ve stresu, hraje zásadní roli v tom, jak dítě bude prožívat celý svůj následující život. Zajímalo mě tedy, jak se to děje – jak prožíváme stres na úrovni psychické, fyziologické, jakým mechanismem se mění vývojové dráhy dítěte, jak se pak stresované děti liší od těch nestresovaných a jaký to všechno má evoluční význam. Věnovala jsem tomu jednu bakalářskou a jednu magisterskou práci. 

Co považujete za svůj největší objev během výzkumu stresu a jaký vliv má na vaši práci v oboru? 

Myslím, že jedním z mých „největších objevů“ byla profesorka Julie Dobrovolná a její výzkumná skupina, ve které vznikla inovativní metoda pro měření stresu na principu termodynamiky. Stres je totiž velmi těžké uchopit a změřit. Jeho definice se liší mezi různými vědními disciplínami a většina metod jej dokáže měřit pouze nepřímo. Nicméně nový model pro výpočet stresu, který vyvinul tým prof. Dobrovolné pracuje s rozdílem mezi bazální produkcí entropie organismu a naměřenou produkcí entropie. Jejich rozdíl je interpretován jako důsledek míry stresové zátěže, se kterou se organismus v daném okamžiku vyrovnává. Tato proměnná by pak měla být nezávislá na typu stresoru, protože reflektuje aktuální stav organismu jako celku. 

Dostala jsem příležitost měřit s pomocí této metody a dalšími typičtějšími indikátory stresu v různých studiích. Od hráčů e-sportu přes polárníky a analogické astronauty v cvičných vesmírných misích. Tyto zkušenosti mne pak dále posunuly ve schopnosti designovat výzkumné studie pro testování stresu v nestandardních podmínkách mimo laboratoř, což mi přináší určité uplatnění. Například tyto zkušenosti oceňuje firma Human Design Group ve francouzském Toulousse, kde jsem aktuálně na stáži a pomáhám jim testovat jejich přístroj zaměřený na redukci akutní stresové reakce s aplikací v kanceláři a cvičné vesmírné misi. Také mne nyní začali oslovovat různí lidé, kteří mají zájem podniknout výzkum v analogických misích a dostali doporučení obrátit se na mne s konzultací. 

Byla jste součástí dvouměsíční polární expedice na Antarktidě, kde jste sbírala data ke studii zabývající se izolačním stresem. Jak vás tato zkušenost ovlivnila po profesní i osobní stránce? 

Byla to jednoznačně transformativní, až disruptivní zkušenost po všech směrech. Většinu proměn jsem si začala uvědomovat až s odstupem času. Našla jsem tam určitý typ vnitřního klidu a stala jsem se sebevědomější ohledně svých schopností. To, že jsem dobře ustála výzvu práce a života v izolaci s cizími lidmi z jiných vědních oborů a v odlehlých podmínkách, se stalo mou referenční zkušeností pro další výzvy, které přicházejí. Navíc, skupina polárníků, se kterými jsem vycestovala, byla složená ze skvělých osobností, a já jsem se od nich naučila mnoho pozitivních věcí, i jen díky tomu, že jsem s nimi mohla strávit ten čas a prostor. Našla jsem tam přátele, se kterými se i po expedici vídáme a píšeme si ve společné chatovací skupině. A rozhodně to ve mne probudilo touhu objevovat a překonávat hranice vědeckého poznání i svých fyzických a mentálních schopností. 

Kromě té osobní a lidské stránky, co vám pobyt v Antarktidě přinesl profesně? 

I z hlediska profesního mi Antarktida změnila život. Zaprvé jsem poprvé provedla velkou studii s využitím různých možných metod a teorií. Sběr dat byl úspěšný a získala jsem velmi unikátní a cennou zkušenost práce v terénu. Ta mi dále otevírá dveře do dalších projektů, například jsem se díky této zkušenosti dostala do světa cvičných analogických misí, do spolupráce s dalšími vědci zaměřenými na studium lidí v extrémních podmínkách z různých zemí napříč světem. A to je pouze jeden rok od expedice. Uvidíme, co dalšího přinese budoucnost. 

„Lidé, kteří jsou přívětiví a extrovertní, se během expedice cítili méně osamělí.“

Je již studie zpracovaná a máte z této formy výzkumu stresu nějaké závěry?

Základní analýzy primárních výzkumných otázek jsme již provedli, aktuálně mám připravený jeden článek a další jsou na cestě. V naší expedici 2021/22 došlo k postupnému klesání průměrného srdečního tepu během spánku v období pobytu na stanici, naopak během cestování a 10denní karantény docházelo k nárůstu. Nižší hodnoty poukazují na vyšší aktivitu parasympatiku, a tedy regenerativní potenciál, vyšší hodnoty zase zesílenou aktivitu sympatiku, což ukazuje na potenciálně vyšší stres. V tomto ohledu to tedy vypadá, že pro naše polárníky mohlo zavření v hotelu v karanténě působit stresovou zátěž, která každý den kumulovala. K regeneraci začalo docházet až po příjezdu na stanici a od té doby hodnoty stále postupně klesaly, až do doby dalšího cestování a s tím pravděpodobně spojeného stresu, kde začaly zase narůstat. Zjistili jsme ale další zajímavé souvislosti. Lidé, kteří na expedici jeli poprvé, měli významně vyšší průměrný noční tep, což může souviset se stresem anebo také nadšením. Je možné, že předchozí zkušenost dodala polárníkům větší klid a lepší schopnost regenerace. A překvapivě, hodnoty průměrného srdečního tepu nesouvisely s negativními náladami jako třeba hněv, deprese, úzkostnost, ale významně souvisely s pozitivními pocity plnosti života, elánu, radosti apod. Lidé s těmito emocemi měli nižší průměrný noční tep.

To zní zajímavě. Co ještě jste zjistili?

Dalším pozoruhodným výsledkem je, že na začátku expedice účastníci reportovali vnímaný stres v rámci norem pro dany dotazník, po příjezdu na stanici však tyto hodnoty klesly až pod hranici norem. To reflektuje závěry z výše zmíněné analýzy srdečního tepu a ukazuje, že pobyt na této expedici měl opravdu restorativní potenciál. O to více je zajímavé, že k poklesu došlo i u jedinců, kteří měli vyšší hodnoty emoční nestability. U emočně nestabilních je typická souvislost s vyšším vnímáním stresu, což jsme pozorovali na začátku expedice, během dvou týdnů na stanici však tato asociace zmizela. To poukazuje na intenzitu pozitivního vlivu expedice i na labilní jedince. Co se týče emočních indikátorů stresu, tam docházelo k různým proměnám na individuální úrovni, průměrné hodnoty se však statisticky významně nelišily. Podobně jako u tepu, na počátku expedice bylo patrně vyšší zastoupení úzkosti, zmatení, deprese, osamělosti a únavy, které v průběhu expedice klesly, objevily se ale občasné nárůsty u úzkosti, zmatení, osamělosti a deprese v polovině expedice, u únavy ke konci expedice. 

Předpokládám, že každý člověk reagoval trochu jinak.

Zajímavé jsou zde především souvislosti s osobností. Lidé, kteří jsou přívětiví – vřelí, citliví, důvěriví a vlídní, ochotni pomáhat druhým – a extrovertní – tedy společenští, aktivní, sebejistí, optimističtí –, se během expedice cítili méně osamělí. U subjektivně vnímaného stresu pak pomáhala extrovertnost a také otevřenost novým zkušenostem – zvědaví, originální, kreativní lidé. Zaujalo nás také, že v první polovině expedice lidé, kteří upřednostňují být vedeni ostatními, reportovali vice vnímaného stresu, zatímco ti, kteří rádi uplatňují svou moc nad ostatními, vnímali více stresu víceméně po celou dobu expedice. Podobné výsledky jsme získali pro souvislosti s osobností a subjektivní kvalitou spánku. Lidé přívětiví, emočně stabilní a extrovertní spali subjektivně lépe.

Jak jste vy sama vnímala pobyt na Antarktidě a možnost být v týmu polárníků? A láká vás si podobnou expedici do budoucna zopakovat?

Moje kolegyně Vendula Koublová říká: Můžeš dostat holku z Antarktidy, ale už nikdy nedostaneš Antarktidu z holky. Já určitě patřím mezi ty, kteří by se na Antarktidu chtěli vrátit. Už si k tomu hledám nějaké cesty, pevně doufám, že se některý z právě připravovaných projektů podaří, a na Antarktidu se podívám znovu. Plánovaný výzkum by pak směřoval k aplikaci moderních technologií pro pohodlný dlouhodobý monitoring fyzického stavu a kognice polárníků. Chystáme ale i nový R&D projekt, kde bychom chtěli vytvořit asistenční ekologický rover pro polárníky a studovat interakci mezi člověkem, technikou a extrémním prostředím. To je zatím ve fázi koncepce, aktuálně hledáme investory.

Jaké používáte ve výzkumu stresu metody a technologie k jeho mapování a měření? 

Pro výzkum stresu máme poměrně velkou interdisciplinární škálu metod, konkrétní metody a technologie vybíráme podle výzkumné otázky, kontextu a samozřejmě materiální a finanční dostupnosti. Pokud nás zajímá, co si lidé o situaci myslí, jaký k ní mají postoj, názor, jak by sami popsali, co cítí, a zda třeba zapadá do nějaké jejich zkušenosti, volíme obvykle rozhovor, který se pak analyzuje kvalitativně. Můžeme také použít standardizované dotazníky, kde se uzavřenými otázkami ptáme na různé aspekty spojené se stresem a provázejícími fenomény, jako jsou například emoce. Obvykle se to hodnotí na nějaké škále a pak počítáme skóre či četnosti. Tímto také můžeme pohodlněji porovnávat výsledky mezi různými studiemi a kontexty. Nicméně tyto výpovědi jsou značně subjektivní, mohou být zkreslené, nepravdivé, zavádějící. 

„Stres dokonce ovlivňuje ještě nenarozené děti, pokud jej prožívá těhotná matka.“

Existují tedy nějaké alternativy?

Další možnost je analýza chování. Zde můžeme pořizovat poznámky v reálném čase či pořídit videozáznam na později. Tento přístup obsahuje také komponentu subjektivity, tentokrát na straně výzkumníka, který chování posuzuje. Také nám nedává žádnou informaci o vnitřním prožívání, a v případě, že jde o nahrávku bez zvukového záznamu, je velmi obtižné dedukovat kontext. Nakonec máme škálu metod, které využívají biologické markery. Obvykle se měří treba kortizol, noradrenalin a adrenalin, alfa amyláza, glukóza atd., nicméně to vyžaduje odběr vzorku a následné specializované skladování, což může být velmi problematické zejména v terénu. Jinou možností je měření dalších indikátorů aktivace sympatického systému spojeného se stresem, jako jsou fyziologické signály (srdeční tep, kožní vodivost), šířka zornice, dýchání, nebo právě zmíněnou inovativni metodou profesorky Dobrovolné na bázi termodynamiky. Možnosti jsou různé, zavisí vždy na kontextu, výzkumné otázce, možnostech finančních i technickych. Ideální je také různé principy kombinovat, abychom získali na problematiku ucelený pohled.

Stres je dnes široce známý a možná až nadužívaný pojem. Jak jej definujete na vědeckém poli?

To záleží, v jakém poli – v současné době neexistuje jednotná definice stresu, na které by se shodly všechny vědní disciplíny, které se stresem zabývají. A to přesto, že se přesně tato otázka po jednotné definici stresu otevírá již několik desetiletí. Za chvíli to bude sto let od první ucelené definice stresu Hansem Selyem a od té doby se o tom debatuje. 

Takže co člověk, to jiný názor na stres?

Zdrojem nesouladu v definicích může být různé metodologické dědictví disciplín, které se stresem zabývají. Biologové a fyziologové stres často vnímají jako něco, co narušuje stav vnitřní rovnováhy v těle měřitelný fyziologickými indikátory nebo hormony. Psychologové a sociologové se zaměřují na vnitrni vnímání na emoční úrovni a vztah mezi jedincem a jeho okolím. Měří se pomocí dotazníku a rozhovoru, otázky jsou na vnímání stresu, emoce, případně využívají i fyziologické indikátory. Kulturní antropologové zase oteviraji otázku, jaký vliv mají na člověka různé kulturní a společenské rámce, ve kterých vyrůstáme, které máme internalizované a které ovlivňují naše reakce na různé životní události. Používají k tomu také výše zmíněné metody. Všichni mají ale společné to, že je zajímá, jaký dopad má stres na naše zdraví a výkonnost.

Kde leží podle vědců zdravá míra stresu? 

Obecně bychom snad mohli říct, že zdravá míra stresu je taková, která nezpůsobuje zvyšování náchylnosti k onemocnění. Je to vysoce individuální, každý snese různě velkou zátěž, liší se i individuální senzitivita k různým stimulům, a aby toho nebylo málo, tak samozřejmě naše odolnost v průběhu života kolísá v důsledku různých událostí, situací, onemocnění atd. 

Budeme si moci jednou hladinu stresu měřit všichni jednoduše sami? 

V dnešní době už máme nástroje, se kterými můžeme monitorovat náš zdravotní i duševní stav a sledovat, do jaké míry jsme zatíženi stresem. Nejvíce historickou a v dnešní době opomíjenou metodou je psaní deníku. Člověk bývá často příliš zaměřený na přítomnost, psaním deníku můžeme pak získat vyšší perspektivu na to, co se v nás děje. Můžeme zjistit, že nějaký problém není až tak velký v kontextu celkových událostí, nebo naopak můžeme zjistit, že nějaký problém, který jsme považovali za momentální, už trvá několik měsíců či let a stává se z něj chronický stres. 

Jenže kde na to má člověk v dnešní “stresové době” brát čas…

Pokud je psaní deníku moc časově náročné, jsou i digitální aplikace, které nám dají každý den otázku, jak se máme, a pak můžeme dlouhodobě sledovat průběh a dynamiku našich odpovědí. Řada z nás take nosí chytré hodinky a náramky, které nám snímají srdeční tep. Pokud je nosíme i přes noc, pak můžeme sledovat vývoj tepové frekvence a její variability během spánku, což dobře ukazuje na schopnost organismu regenerovat. 

Pokud je někdo vystaven dlouhodobému stresu, dá se změřit, jaké důsledky pro psychické i fyzické tělo toto zatížení může mít?

Výzkum dopadu chronickeho stresu na zdraví probíhá již několik desítek let – stres dokonce ovlivňuje ještě nenarozené děti, pokud jej prožívá těhotná matka. Obecně lze říci, že stres přispívá k řekněme obnošení organismu. Dlouhodobá aktivace stresové odpovědi, která se vyvinula pro akutní záchranu života může způsobit poškození téměř všech orgánů v těle, od mozku přes trávicí a kožní soustavu až po problemy s reprodukcí. S tím souvisí samozřejmě náchylnosti k úzkostem, ztrátě sebekontroly, depresi, poruchy paměti atd. Pokud ale po období stresu následuje období regenerace, můze naopak působit pozitivně a posilovat naši odolnost.

„Stres je moje láska, myslím, že se mu budu ráda věnovat vždycky.“ 

Plánujete se výzkumu stresu věnovat i nadále, nebo vás láká i jiná oblast? 

Stres je moje láska, myslím, že se mu budu ráda věnovat vždycky. Nicméně baví mě aplikovat koncept stresu a jeho měření v různých kontextech. Nyní třeba rozvíjím spolupráci s kolegy z University of Delft, University of Cadiz a ISEA-SUPAERO, kde se zabýváme výzkumem interakce člověka s technologií v kontextu cvičných vesmírných misí. Zde se schopnost měřit stres a vhodně jej interpretovat hodí a mě baví objevovat nové oblasti poznání v disciplínách, ve kterých jsem předtím nepůsobila. 

Na čem aktuálně pracujete? Momentálně pracuji na stáži ve Francii, kde jsem pro společnost Human Design Group připravila experiment pro testování efektivity opatření proti akutnímu stresu. Studie měla dvě části, jedna laboratorní ověřovala účinnost opatření po vyvolání stresu na vzorku 29 lidí, a druhá část projektu jej aplikovala ve cvičné vesmírné misi Asclepios ve Švýcarsku. Během minulého roku jsme také provedli několik cvičných vesmírných misí, ze kterých nyní data zpracováváme a připravujeme se na další mise. Jedna větší proběhne v Arménii pod vedením Österreichisches Weltraum Forum (ÖWF). Zde máme jeden experiment zaměřený na porovnání ovladatelnosti roveru při použití různých ovladačů, jako je joystick, virtuální realita a ovládání pomocí EEG vln. Dále jsem vedoucí výzkumu pro vesmírnou misi, kterou pořádá Jordan Space Research Initiative, která ukazuje možnosti skloubení otázek vesmírného výzkumu s tematikou udržitelného rozvoje na planetě Zemi, a to navíc v rozvojovém státě. Dokazuje to potenciál, jaký takové mise mohou mít pro jejich ekonomický a lokální rozvoj. Výzkumu a vývoji v rámci cvičných vesmírných misí bych se ráda věnovala i po dokončení doktorského studia během postdoktorandského působení, k tomu si aktuálně připravuji projekt. Nedávno jsem se také vrátila ze Space Study Program pořádaného International Space University, kde jsem se v týmových projektech zabývala inkluzí lidí s postižením do vesmírného sektoru a také možnostmi využití Metaverse ve vesmírném sektoru. Ráda bych zpracovala i tyto materiály, protože přináší zajímavé poznatky pro vesmírný sektor, vědu, vývoj a mohou být i zajímavou příležitostí pro Česko a jeho ambiciózní studenty.