Az értekezésben bemutatott tanulmányok fő célja annak tisztázása, hogy romlanak-e a kognitív funkciók az űrállomáson és az Antarktiszon. Az űrállomáson és az Antarktiszon végzett kognitív kutatások jelentősek azoknak a személyeknek a biztonsága szempontjából, akik ilyen küldetésre mennek. Továbbá ezek a kutatások a hétköznapibb stresszhelyzetek (pl. olajfúró tornyok) modelljeként is szolgálhatnak. Az irodalmi adatok ellentmondásosak és döntően arról számolnak be, hogy ebben a két extrém környezetben nincs kognitív romlás. Az űrállomáson és az Antarktiszon is számos olyan stressztényező van, ami negatívan befolyásolhatja a kognitív funkciókat. Mindkét környezetre jellemző az izoláció, bezártság és a megszokottól eltérő fény-sötétség ciklus, ami más tényezőkkel együtt alvásproblémákhoz vezethet. Továbbá az űrállomáson számolni kell a mikrogravitáció okozta élettani változásokkal is, mint a neurovesztivuláris, szenzo-motoros és kardiovaszkulásis változások és az ún. látáskárosodás és koponyaűri nyomás szindróma is kialakulhat. Továbbá az űrhajósok nagy munkatempónak vannak kitéve, ami mentális fáradtságot eredményezhet. Az űrállomáson előfordulhat a megengedettnél magasabb CO2 koncentráció és az űrhajósok az ionizáló sugárzásnak is ki vannak téve. Ezek a tényezők nincsenek jelen az Antarktiszon, viszont a kutatóállomás nagy tengerszint feletti magasságából adódóan számolni kell a mérsékelt hipoxiával. Kísérleteinkben azt találtuk, hogy az űrutazás alatt jelentősen romlanak a kognitív funkciók feltehetőleg az ott jelenlévő stressztényezők együttes hatására, míg az Antarktiszon áttelelő legénység tagjai sikeresen adaptálódtak a környezethez. A korábbi vizsgálatoktól eltérően, ezekben a kutatásokban a viselkedéses adatokon túl, az eseményhez kötött potenciálok (EKP) módszerét is alkalmaztuk. Mindkét környezetben vizsgáltuk, hogy a feladat szempontjából irreleváns vagy irreleváns tulajdonsággal rendelkező inger mennyire vonja magára a figyelmet, illetve térít el a feladattól, azaz az általa kiváltott agyi válasz (P3a) hogyan változik. A disszertáció egy további célja annak kiderítése, hogy milyen tulajdonsággal kell rendelkeznie a feladat-irreleváns ingernek a többi ingerhez képest, hogy figyelmi folyamatokat mozgósítson. Eredményeink azt mutatják, hogy a feladat-irreleváns ingernek legalább olyan komplexnek kell lennie, mint a feladat ingerei által meghatározott ingerkörnyezetnek ahhoz, hogy figyelmi orientációt váltson ki.

The main objectives of the dissertation are is to shed light on how cognitive functions are changed in space and in Antarctica. Cognitive research on space stations and in Antarctica is important for the safety of the people who go on such a mission. Furthermore, these studies may also serve as a model for other, more common stress situations (e.g. oil drilling rigs). The results of previous studies are controversial and predominantly show that cognitive functions are not impaired significantly in these extreme environments. Several stress factors could impair cognitive functions both in Antarctica and in space. The isolation, confinement, alteration of the light-dark cycle, and sleep problems mainly caused by this extreme light condition are common stressors in both Antarctica and in space. Microgravity causes physiological alterations, such as cardiovascular, neurovestibular and sensory-motor changes and it may cause visual impairment and intracranial pressure (VIIP) syndrome. Astronauts experience high workload which can lead to mental fatigue. In the space station the ambient CO2 level may exceed the acceptable level and astronauts are also exposed to ionizing radiation. While the above listed stress factors are not present in Antarctica, the high altitude of the research station may cause moderate hypoxia. Our results show that cognitive functions significantly deteriorate during spaceflight because of the combined effect of several stress factors, while the overwintering crewmembers adapted to the Antarctic environment successfully. Unlike previous studies, we used event-related potential (ERP) method in addition to behavioral measurements. In both environments we investigated how task-irrelevant stimuli or stimuli with task-irrelevant features capture attention and distract from the on-going task, as it is reflected by the change of the brain electrical correlate of these events (P3a). A further aim of the dissertation is to explore what characteristics of such unexpected events must bear in order to mobilize attentional processes. Our results show that the task-irrelevant stimuli elicit attentional orientation only if these irrelevant events are at least as complex as the stimulus environment determined by task-relevant stimuli.