蓝光和咖啡因如何帮助人类移居火星

通过机器人在火星上体验生活似乎很迷人，从很多方面来说确实如此，比如敲碎岩石、铲起沙子等等。但日程安排很残酷——火星上的一天比地球长，这对参与火星任务的每个人来说都是极其痛苦的。然而，现在一项新研究表明，我们可以进行调整，重新设置我们在地球上的昼夜节律，使其遵循火星的周期，而不是我们家乡的周期。

人类的生物钟并非完美的 24 小时，而是 24 小时 12 分钟左右——与火星太阳日（24 小时 39 分钟）相比并不算短。但布莱根妇女医院和哈佛医学院医学副教授史蒂文·洛克利表示，我们的生物钟会根据地球的昼夜循环每天重置，从而让我们保持正常。他说：“我们的生物钟还没有进化到可以适应火星日的程度，当我们试图强迫它们适应时，我们的生物钟很难每天重置。”

这是太空旅行面临的一个主要问题，也是研究的热点。国际空间站（以前是航天飞机）上的宇航员也很难入睡，这在很大程度上与日出和日落之间的 90 分钟时间有关。洛克利说，睡眠药物是太空中最常用的药物。
我们经常会听到这样的话：“睡觉是懦夫的行为”或“死了才能睡觉”......我们对睡眠不够重视。

顺便说一句，这对盲人来说也是一个问题，他们经常因缺乏光感而患有睡眠障碍。“在我研究的一些完全失明的人中，他们的生物钟更接近火星日，事实上，他们会发现按照这个时间表生活要容易得多——但视力正常的人却做不到，”洛克利说。

在本月发表的一项研究中，洛克利和几位同事报告称，重新设定生物钟是可能的，但很棘手。他说，关键在于光线、咖啡因和药物的适当组合——并且要意识到你不能只是起床就去应对疲惫。

“你经常会听到这样的话：‘睡觉是懦夫的专利’，‘死了才能睡觉’，”他说。“在某些行业，每天工作 20 小时被视为一种成人礼。作为一个社会，我们并不够重视睡眠。人们会说，‘我很好，我是个好人，我会坚持下去的。’”

该团队研究了火星凤凰号任务的成员，该任务于 2008 年在寒冷的北极附近操作着陆器。光是最强的时间线索，因此实验使用光来重新训练团队的生物钟。2006 年，科学家在哺乳动物的眼睛中发现了一组新的感光细胞，它可以检测光谱蓝端的光以帮助计算时间。这组细胞位于视网膜前部的神经节细胞中，与我们用来看东西的后部熟悉的视杆细胞和视锥细胞是分开的。

洛克利和同事们想要刺激这种光感受系统，所以每位参与者都拿到一个装有 276 个蓝色 LED 的盒子，盒子上还系着一根 20 英寸长的绳子，这样他们就知道 LED 应该放在多远的地方。他们在轮班期间打开它——这可能是在地球上的白天或半夜，具体取决于当天的情况。“这就像每两天向西旅行三个时区。它本质上会造成时差，”洛克利解释说。

团队成员还接受了如何正确睡眠的速成课程——何时使用咖啡因，何时停止，以便在睡觉前清除体内的咖啡因；如何正确布置黑暗舒适的卧室；以及“认识到人不是超人”，洛克利说。如果团队成员感到疲倦，他们应该向上级报告并找人帮忙。参与者还必须提供尿液样本，以便团队检查指示昼夜节律的代谢物，并佩戴腕式运动和光追踪器来监测他们的光照和睡眠周期。

结果表明，其中 87% 的人与火星时钟同步。他们每晚平均睡眠时间为 6 小时，但比那些没有与火星时钟同步的人更不容易疲劳，而且更加警觉。

洛克利认为，火星同步程序除了可以帮助火星科学家睡得更好之外，还可以帮助防止事故发生。

“我们花费了大量金钱和精力来规划设备、通讯和任务的所有技术方面，但我们似乎没有在人为因素上投入太多，”他说。“我们需要就疲劳问题进行更公开、更坦诚的讨论，如果我们真的开展载人火星任务，这一点将变得更加重要。”

该项研究发表于《睡眠》杂志十月刊。