当你想到太空旅行时,很有可能首先想到的是SpaceX。具体来说,你可能正在考虑他们降低太空运输成本以殖民火星的目标。

宇航员的深度睡眠及其对人体和衰老的影响

对于大多数人来说,殖民火星的任务听起来就像是直接来自《星际迷航》和《质量效应》的科幻白日梦。然而,SpaceX最近为建造最强大和可重复使用的火箭所做的努力可能很快就会把这个白日梦变成现实。

如果他们在2022年12月的Starship发射成功,他们的进展将充满希望。如果事情按照SpaceX的计划进行,人类有望在本世纪内在这颗红色星球上建立新的生命。

然而,这也引出了一个问题:普通人在太空飞行期间的票价如何?具体来说,太空飞行对睡眠中的人体有何影响?本文将介绍睡眠阶段的基础知识以及宇航员在执行任务期间睡眠阶段如何变化。

睡眠阶段解释

在深入研究宇航员在执行任务期间的睡眠方式之前,首先必须了解人类在地球上的睡眠方式。睡眠对于一个人的健康与运动和食物一样重要。疲劳会严重损害一个人的判断力和身体机能。

疾病控制和预防中心的研究指出,普通成年人每天需要大约七小时或更多的睡眠。人体睡眠时会经历四个阶段,每个阶段都有特定的目的。这四个阶段是第1阶段(N1)、第2阶段(N2)、第3阶段(N3)和第4阶段或REM睡眠。

第一阶段或N1

也称为“打瞌睡”阶段,第1阶段通常持续约一到五分钟。虽然大脑和身体的活动随着一些抽搐而减慢,但身体还没有完全放松。

大脑活动的轻微变化发生在第1阶段,这与入睡有关。在此阶段很容易叫醒某人。但是,如果此人不受干扰,他们会迅速进入第2阶段。

第2阶段或N2

在第2阶段,身体会经历温度下降、肌肉放松、心率和呼吸减慢。从本质上讲,这个阶段是身体处于更柔和的状态。

此外,眼球运动停止,脑电波呈现出新的模式。虽然大脑活动减慢,但仍然存在称为睡眠纺锤波的微小活动爆发。这些突发的活动有助于一个人在第2阶段抵抗从外部刺激的干扰中醒来。

进入第一个睡眠周期后,第2阶段的持续时间从10分钟到25分钟不等。每个阶段2都可以在夜间长长。总的来说,普通人大约一半的时间都在第2阶段入睡。

第3阶段或N3

第3阶段,也称为深度睡眠,是人们明显更难醒来的睡眠阶段。在第3阶段,随着身体进一步放松,人的脉搏、呼吸频率和肌肉张力会降低。

这个阶段的大脑活动有一个特定的模式,称为delta波。这就是为什么有些人将第3阶段称为慢波睡眠(SWS)或三角洲睡眠。

大多数专家坚信,第3阶段是恢复性睡眠中最关键的阶段。这是因为三角洲睡眠能让身体成长和恢复。第3阶段还可以增强人的关键身体过程和免疫系统。

尽管大脑活动减少,但研究表明深度睡眠与创造力、记忆力和洞察力之间存在联系。

第4阶段或REM睡眠

睡眠中的快速眼动是快速眼动的缩写。在第4阶段或REM睡眠期间,大脑活动增加到接近清醒时的水平。此外,除了控制呼吸和眼睛的肌肉外,身体会出现暂时性肌肉麻痹。

尽管眼睛是闭着的,但您实际上可以看到它们在眼睑中快速移动。这就是快速眼动睡眠得名的原因。

许多人认为,快速眼动睡眠对创造力、学习和记忆等认知功能至关重要。REM睡眠是最生动的梦发生的时候,这解释了大脑活动的显着峰值。

做梦并不是REM睡眠所独有的,因为它们可以发生在其他睡眠阶段。然而,它们在其他阶段并不那么强烈或常见。通常,人们在至少睡了90分钟后才会经历REM睡眠。

宇航员如何在太空中睡眠和变老

从生物学上讲,衰老是各种细胞和分子损伤随时间累积的结果。研究表明,充足和优质的睡眠有助于延缓衰老过程,同时使人更健康。

KuniakiOtsuka的一项研究表明,宇航员在国际空间站(ISS)期间的睡眠质量得到改善。Otsuka和他的团队根据十分制进行的测试为不受干扰的睡眠提供了更高的分数。经过仔细检查,与在地球上相比,他们在国际空间站上的睡眠模式增加了两个点。

在太空中睡得好、衰老慢

虽然太空旅行确实有一些缺点,比如太空辐射和孤立感,但好处也很可观。首先,它提供了成为火星第一批殖民者之一的机会。另一方面,估计七个月的火星航行可能会让你看起来比以往更年轻、更健康。