海军潜艇环境模拟舱艇员生物节律紊乱调控干预大型人体试验顺利完成填补我国航海人因工程研究空白

2022-09-30 09:45:30 来源：科技日报

大洋深处，他们操控神秘“钢铁巨鲸”，肩负着神圣使命，在“龙宫”中隐秘前行……这就是海军潜艇兵。然而，随着潜艇的航程越来越远、在水下的时间越来越长，潜艇兵的生物钟极易紊乱，对生理和心理均造成较大影响，也妨碍了其战斗力的生成。

近日，海军军医大学特色医学中心进行了一次特殊的试验。在位于该中心人因工程实验室的潜艇环境模拟舱内，15名参试人员模拟潜艇艇员的工作生活节奏，连续封舱31昼夜。封舱期间，研究人员运用LED光照技术调控干预参试人员的睡眠质量。试验结果显示，参试人员的睡眠质量明显改善，工作效率显著提高。

记者了解到，由该中心进行的“海军潜艇环境模拟舱艇员生物节律紊乱调控干预大型人体试验”的顺利完成，填补了我国航海人因工程研究空白。

“生物节律，通俗地讲就是生物钟。”试验负责人、该中心副研究员王川介绍，近年来，该中心致力于航海人因工程研究，通过优化装备设计、改善舱室环境，提高人与装备的适配性和人与环境的适居性，最大限度保障官兵的战斗力良好发挥。

此次试验的潜艇环境模拟舱，无论是床铺、天花板、舱壁等装饰材料，还是通风、色彩、噪声、温度等环境参数，以及集中控制操舵仪、浮潜监控台等装备布置，都严格按照某新型潜艇的典型生活舱和工作舱进行高保真模拟。

王川告诉记者，这是国内首次运用LED光照技术对潜艇艇员生物钟进行调控干预的试验。该试验运用动态多模式光照控制、无感化睡眠监测、无扰式生物节律表征等关键技术，通过光照作用于人体视网膜感光细胞，向生物钟的起搏器视交叉上核发送神经信号，调节松果体褪黑素(一种可以促进睡眠的激素)的合成和分泌，从而对人睡眠、食欲等方面的不良症状进行调控干预。

为确保数据真实有效，此次试验连续封舱的31昼夜，15名参试人员每天严格执行倒班值更作息制度，上岗期间作业任务完全参照潜艇航行进行模拟操作。

研究团队从生理、生化、睡眠、视觉警觉度、认知损伤、心理及情绪状态等8个维度，开展基于眼动追踪技术的人机界面色彩编码信息识别效率实验1600余人次、视觉心理物理实验460余人次、作业能力测评实验8600余人次。试验数据显示：通过LED光照技术调控干预，潜艇艇员的睡眠障碍发生率减少15%，睡眠效率提升5%;艇员操控作业出错率减少10%，注意力集中能力和注意力分配能力均提升5%;5项潜艇典型操控任务，艇员操控动作平均准确率从91.33%提高到94.67%。

记者了解到，该校始终紧盯战场急需和一线部队急用抓科研，提升创新成果对战斗力的贡献率。他们将创新重心放在海上卫勤保障、深潜远潜救生、远海战伤救治等海洋军事医学方向上，围绕多项重大课题开展集智攻关。

为尽快将此次试验取得的相关数据和成果运用到部队实践中，该中心将依托部队开展实艇试验试航，力争早日将研究成果服务于备战打仗。(王泽锋张强)

关键词：海军潜艇环境模拟生物节律紊乱干预大型人体试验