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理论8小时实际5小时 宇航员睡不好可能会致命

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发表于 2017-6-8 15:57:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
研究人员发现,在精神表现像预期那样下降的同时,志愿者们身上更是出现了令人不安的生物学变化。埃尔门霍斯特说:“我们已经证明,连续5天、每天只睡5个小时,会导致体内葡萄糖代谢变慢,荷尔蒙水平也会发生变化。”这与其他类似研究结论差不多,定期轮班工人患糖尿病和高血压的比例更高。

当我与埃尔门霍斯特聊天时,最新的志愿者团队刚刚离开Envihab实验室。具有讽刺意味的是,埃尔门霍斯特自己也受到缺少睡眠的困扰。她承认:“大多数时候,我不得不在早上5点起床开始研究,而且这对我的认知功能也产生了负面影响。”
埃尔门霍斯特实验的终极目标是为宇航员制定更合理的日常时间表,以防他们感觉太累。由于长期持续性的任务变得越来越普遍,人类走向太空文明过程中,确保宇航员获得足够睡眠变得比以往更重要。
然而,这恰是德国航天局DLR的设计人员想要达到的目的。对于科学家和物理学家来说,这个名为Envihab的实验室是测试太空飞行对人体影响的完美环境。这里的最新实验包括研究缺少睡眠对人体的反应。对于国际空间站上的宇航员来说,睡眠的确是个大问题。研究员爱娃-玛利亚·埃尔门霍斯特(Eva-Maria Elmenhorst)说:“从原则上说,宇航员们可以获得充足睡眠,每晚约睡8个小时。但实际上,大多数宇航员每晚只能睡五六个小时,这是不够的。”
图1:志愿者们待在这间没有窗户、被粉刷成白色的房间中
为了调查缺少睡眠会对宇航员的表现造成何种影响,埃尔门霍斯特的团队对部分有偿志愿者进行了睡眠剥夺实验。她说:“我们想要找到缺少睡眠对认知功能的影响,以及为何有些人能够更好地应对。”除了宇航员外,埃尔门霍斯特还希望这项研究能帮助地球上的轮班工人或其他人,比如医生和护士,他们经常存在睡眠不足的问题,同时需要长时间工作,并需要做出生死攸关的决定。埃尔门霍斯特表示,仅在德国,大约有16%的人需要定期轮班工作,他们往往从事非常关键的工作,根本无法获得8个小时的充足睡眠。
为了确保志愿者们不打瞌睡,他们时刻受到研究小组成员的监控,这些人坐在闭路监视器后面观察他们。如果有志愿者的眼睛闭上太久,研究人员就会尝试唤醒他们。随着时间流逝,卢卡斯开始意识到,自己的记忆和敏捷性都受到影响。他说:“我注意到,我们在测试中的表现越来越糟。我现在正尝试尽可能多地获得睡眠,可能不会再熬夜复习功课。”
图3:在国际空间站上,宇航员们必须被绑在墙上入睡,而且没有枕头可用
                    
图2:像卢卡斯这样的志愿者需要始终保持清醒,并尝试执行复杂的任务
天花板上固定着摄像头,可以监控室内志愿者的每个动作。这里似乎与外部世界隔绝了,无法知道外面到底是白天还是黑夜。里面的人会觉得与现实脱节,甚至让人觉得仿佛置身于地球之外。
然而要想在太空中睡个好觉并不容易,那里没有床和枕头,宇航员只能被绑在墙上睡在睡袋里。埃尔门霍斯特称,还有很多因素影响宇航员睡眠,比如孤独感、每隔90分钟1次日出以及国际空间站中喧嚣的通风系统等。很多时候,宇航员们必须轮班监测实验或应对来访的补给船。
                        
若是没有充足睡眠,许多人白天会打不起精神,只能依赖于咖啡等饮料。巧合的是,在我(本文作者理查德·霍林汉姆(Richard Hollingham))与埃尔门霍斯特聊天时,为了赶上当然前往德国的航班,我是早上4点15分起床的。但我的工作相对轻松,只需询问她几个简单问题,并记录答案。而宇航员们则不同,他们以时速2.7万公里的速度围绕地球飞行,生活在距离寒冷真空只有几厘米的空间中。任何错误的决定、疏忽或者走神都可能攸关着他们自己和其他宇航员的生死。想象下,他们需要精确对接数吨中的航天器,但却每天只能睡5个小时。
参加试验的学生卢卡斯(Lucas)说:“保持清醒很困难,总是有人在阻止你入睡。”另一名志愿者马格达莱纳(Magdalena)表示:“我们唯一能做的事情就是互相交谈、看电视或玩电脑。总是有人在说:马格达莱纳,你醒了吗?马格达莱纳,醒醒!”
参加埃尔门霍斯特实验的志愿者需要执行一系列日常任务,包括记忆训练、反应时间测试以及重复性的电脑游戏。在连续5天晚上,他们只被允许睡5个小时。其次,在不得不保持清醒的情况下连续煎熬38个小时后,他们可以得到8个小时的恢复时间。医生会利用特定的帽子监控志愿者们的大脑活动,这个帽子上有许多电极,可以采集血液样本,并进行MRI扫描等。
埃尔门霍斯特说:“我们对大脑中控制睡眠的机制很感兴趣。即使1晚上没有睡觉,我们也可以看到人体内的荷尔蒙发生变化。”对于这些志愿者来说,参加试验的主要动机就是为了获得金钱补助。在为期2周的试验中,他们需要坐着看电视和聊天,但这显然比他们想象的更加困难。
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