南极越冬睡眠、昼夜节律改变对认知、心理和安全的影响

南极中山站冬季有2个月是极夜，这不同寻常的光-黑暗周期，使越冬队员睡眠和昼夜节律不同步，导致睡眠时间和稳定性紊乱，引起褪黑素昼夜节律失准，削弱认知能力，增加事故、损伤和错误的发生率。睡眠障碍和疲劳加剧压力和焦虑反应，给健康带来长期风险。故建立实时无创监测技术，预测和防止灾难性心理事件和疲劳相关事故是必需的。.本研究将在连续6个月的冬季，通过睡眠-活动-光监测器和日志，获得睡眠和昼夜节律；每月动态采集48小时尿样，获得褪黑素和皮质醇昼夜节律；进行心理、认知和安全测试；来评估睡眠，昼夜节律改变对认知、心理和安全性影响。验证尿褪黑素代谢物(aMT6s)是昼夜节律相位标志物，尿皮质醇是HPA轴活性和压力的标志物，用来预测认知和情绪紊乱的时程和程度，为制定光治疗、心理或药物干预及优化工作时间提供关键数据。.南极越冬与月球和火星任务宇航员经历的许多环境和心理挑战十分相似，故是长期空间任务高保真模型研究

人类生理、代谢和行为的很多方面都是24h昼夜节律主导的。中山站12-2月为夏季，3-11月为冬季，各有2个月的极昼和极夜期，这特殊的光-暗周期会增加睡眠问题和昼夜节律不同步的风险，影响身心健康。.采用综合研究方案，对第27次中山站17名越冬男队员，平均年龄36.8±10.3岁，2010年11月上海出发、2011年3-10月中山站越冬和2012年4月返回上海—3个标志性时间段，通过佩戴睡眠-活动腕表和填写睡眠日志，获得了10个月睡眠数据；每月采集48小时内的每次尿样，测定尿褪黑素代谢物aMT6s和皮质醇的浓度，余弦法获得了aMT6s昼夜节律；采用系列国际通用问卷评估了10个月的心理健康和团队功能；采用认知软件追踪了10个月认知功能的变化。.结果表明： aMT6s24小时昼夜节律峰值相位在2011年3、4月分别推迟1.94h、1.69h（P<0.05），极夜期6、7月分别推迟2.31h、3.17h（P<0.001），9月推迟2.70h（P<0.01），2012年3月仍推迟2.42h（P<0.05）。入睡和清醒时间在2011年3-9月分别推后1.43h-1.76h和0.87h-1.77h（P<0.05），冬季后恢复，睡眠长度、效率和潜伏期无变化。清晨型与夜晚型量表显示出发时4个中间型、2个清晨型经过南极居留15个月无变化，1个清晨型返回变成中间型，2个中间型返回变为夜晚型，2个夜晚型变为中间型。.皮质醇在4、5月升高（P＜0.05）而10月降低（P＜0.01）。压力与焦虑自评量表中压力在4月增高（P＜0.05），焦虑在2011年3月（P＜0.01）、9月和10月（P＜0.05）、2012年3月降低（P＜0.01）。POMS量表中抑郁/沮丧4月增高（P＜0.05），困惑/迷茫4、5、6月增高（P＜0.05）。患季节性情绪障碍亚综合症队员在越冬期为2-5人，5月达到5人发病率31.3%，返回时仍有4人。团队成员交流测试表明成员交流经南极居留10个月后减少（P＜0.05），返回未恢复。行为信任量表测试显示成员间信任无变化。队员初级认知功能空间定向能力越冬期和返回增强。.南极越冬致队员褪黑素昼夜节律失准，睡眠紊乱，季节性情绪障碍亚综合症发病增加，负性情绪增加，交流减少。研究结果为建立监测、评估和防治体系提供关键数据。南极越冬是长期宇航空间任务的高保真模型，具有应用价值。