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海軍潛艇環(huán)境模擬艙艇員生物節(jié)律紊亂調(diào)控干預大型人體試驗順利完成填補我國航海人因工程研究空白

2022-09-30 09:45:30 來源：科技日報

大洋深處，他們操控神秘“鋼鐵巨鯨”，肩負著神圣使命，在“龍宮”中隱秘前行……這就是海軍潛艇兵。然而，隨著潛艇的航程越來越遠、在水下的時間越來越長，潛艇兵的生物鐘極易紊亂，對生理和心理均造成較大影響，也妨礙了其戰(zhàn)斗力的生成。

近日，海軍軍醫(yī)大學特色醫(yī)學中心進行了一次特殊的試驗。在位于該中心人因工程實驗室的潛艇環(huán)境模擬艙內(nèi)，15名參試人員模擬潛艇艇員的工作生活節(jié)奏，連續(xù)封艙31晝夜。封艙期間，研究人員運用LED光照技術調(diào)控干預參試人員的睡眠質(zhì)量。試驗結果顯示，參試人員的睡眠質(zhì)量明顯改善，工作效率顯著提高。

記者了解到，由該中心進行的“海軍潛艇環(huán)境模擬艙艇員生物節(jié)律紊亂調(diào)控干預大型人體試驗”的順利完成，填補了我國航海人因工程研究空白。

“生物節(jié)律，通俗地講就是生物鐘。”試驗負責人、該中心副研究員王川介紹，近年來，該中心致力于航海人因工程研究，通過優(yōu)化裝備設計、改善艙室環(huán)境，提高人與裝備的適配性和人與環(huán)境的適居性，最大限度保障官兵的戰(zhàn)斗力良好發(fā)揮。

此次試驗的潛艇環(huán)境模擬艙，無論是床鋪、天花板、艙壁等裝飾材料，還是通風、色彩、噪聲、溫度等環(huán)境參數(shù)，以及集中控制操舵儀、浮潛監(jiān)控臺等裝備布置，都嚴格按照某新型潛艇的典型生活艙和工作艙進行高保真模擬。

王川告訴記者，這是國內(nèi)首次運用LED光照技術對潛艇艇員生物鐘進行調(diào)控干預的試驗。該試驗運用動態(tài)多模式光照控制、無感化睡眠監(jiān)測、無擾式生物節(jié)律表征等關鍵技術，通過光照作用于人體視網(wǎng)膜感光細胞，向生物鐘的起搏器視交叉上核發(fā)送神經(jīng)信號，調(diào)節(jié)松果體褪黑素(一種可以促進睡眠的激素)的合成和分泌，從而對人睡眠、食欲等方面的不良癥狀進行調(diào)控干預。

為確保數(shù)據(jù)真實有效，此次試驗連續(xù)封艙的31晝夜，15名參試人員每天嚴格執(zhí)行倒班值更作息制度，上崗期間作業(yè)任務完全參照潛艇航行進行模擬操作。

研究團隊從生理、生化、睡眠、視覺警覺度、認知損傷、心理及情緒狀態(tài)等8個維度，開展基于眼動追蹤技術的人機界面色彩編碼信息識別效率實驗1600余人次、視覺心理物理實驗460余人次、作業(yè)能力測評實驗8600余人次。試驗數(shù)據(jù)顯示：通過LED光照技術調(diào)控干預，潛艇艇員的睡眠障礙發(fā)生率減少15%，睡眠效率提升5%;艇員操控作業(yè)出錯率減少10%，注意力集中能力和注意力分配能力均提升5%;5項潛艇典型操控任務，艇員操控動作平均準確率從91.33%提高到94.67%。

記者了解到，該校始終緊盯戰(zhàn)場急需和一線部隊急用抓科研，提升創(chuàng)新成果對戰(zhàn)斗力的貢獻率。他們將創(chuàng)新重心放在海上衛(wèi)勤保障、深潛遠潛救生、遠海戰(zhàn)傷救治等海洋軍事醫(yī)學方向上，圍繞多項重大課題開展集智攻關。

為盡快將此次試驗取得的相關數(shù)據(jù)和成果運用到部隊實踐中，該中心將依托部隊開展實艇試驗試航，力爭早日將研究成果服務于備戰(zhàn)打仗。(王澤鋒張強)

關鍵詞：海軍潛艇環(huán)境模擬生物節(jié)律紊亂干預大型人體試驗