这是 HI-SEAS 模拟火星任务系列报告中的第十五篇。在此处阅读本系列中的其他报告：此处。
乘员 Yajaira Sierra-Sastre 接受早晨光照。图片来源：Sian Proctor 任务仅剩不到两周时间，睡眠依然十分宝贵。我们中的许多人每晚睡眠时间不到七小时，并且一直在努力偿还睡眠债。我对此应该比任何人都清楚：我的研究就是调查 HI-SEAS 乘员的睡眠质量和数量——或者，显然是缺乏睡眠。睡眠是我们生活中一个重要的组成部分，乘员们慷慨地将自己的睡眠数据捐献出来，以帮助我回答一些问题。简单来说，我想知道 45 分钟的早晨光照会如何影响乘员们次日的睡眠。这是否会帮助他们更快入睡？这是否会增加 REM 或深度睡眠的时间？他们整体上会感觉休息得更好吗？
太空中的睡眠
众所周知，宇航员在太空中睡眠质量很差。助眠药物占航天飞机任务和国际空间站期间所用药物的很大一部分。尽管如此，根据 2009 年的一项研究，超过一半的宇航员每晚睡眠时间不足 6 小时。睡眠不足会导致认知问题、反应时间减慢以及身心压力。参加为期 17 个月模拟火星之旅的六名火星 500 乘员中的大多数都经历过严重的睡眠问题。在一项为期三年的真实火星任务中，睡眠不足可能致命。这就是为什么睡眠被列为 NASA 认为需要解决的问题之一，以便长期太空探索成为可能。
需要自然光
许多因素会导致夜晚不安，但一个主要原因似乎是缺乏自然光。日光富含蓝光波长，它能起到一种“唤醒”大脑的作用。事实上，研究表明，当我们晚上暴露在明亮的蓝白光下时，助眠激素褪黑素的分泌会延迟。这可能是晚上盯着电脑屏幕或电视后难以入睡的原因之一。我知道我们的栖息地几乎没有自然光，因此 HI-SEAS 似乎是进行睡眠和光照实验的绝佳机会。为了设计这项研究，我联系了宾夕法尼亚州费城托马斯杰斐逊大学的 George “Bud” Brainard。Brainard 是一位著名的睡眠和光照专家，恰好在我联系他时，他正在与 NASA 合作，用 LED 灯替换国际空间站的荧光灯。Brainard 和其他研究人员相信新的空间站灯光可以帮助宇航员睡得更好。通过使用四种模式可以实现改进：早晨的明亮蓝白光；白天的较弱白光；晚上的昏暗、偏红光；以及夜晚的完全黑暗。
睡眠研究
我提出的 HI-SEAS 研究恰好与 Brainard 和 NASA 帮助宇航员睡得更好的目标非常契合。我进行实验的主要目标之一是尽可能保持简单。唯一的独立变量是 45 分钟的明亮早晨光照。我安排了四个为期两周的明亮早晨光照周期，并与两个星期的无早晨光照周期交替进行。对于这种光照，我们使用了 Litebook 产品，该产品由一家同名的加拿大公司生产。（Litebook 已被证实为季节性情感障碍的治疗方法，该公司捐赠了设备。）通过三个简短的日常调查以及 Zeo 睡眠监测系统来测量睡眠质量和困倦感。Zeo 是一款无线传感器头带，它可以拾取大脑的电信号，类似于脑电图 (EEG)，并从面部和眼睛拾取肌肉活动信号。它将这些数据传输到兼作闹钟的床头单元。Zeo 的专有算法会解释数据并推断出在四种睡眠阶段——REM、浅睡、深睡和清醒——花费的时间，而这些是我特别感兴趣的测量指标。（Zeo 是一家来自马萨诸塞州的初创公司，该公司也捐赠了设备，但今年早些时候不幸解散了。）除了调查和睡眠监测头带外，我还要求乘员在睡前提供几份唾液样本，以检测褪黑素浓度。
混乱的数据
对我来说，这项研究中最棘手的部分之一——除了进行研究本身之外，因为我是一名专业作家，拥有激光物理学背景而非人体研究背景——是接受这样一个事实：这不是一项受控的实验室实验。HI-SEAS 被称为操作环境。其性质决定了收集到的数据是混乱的。它将需要大量的修正系数。并且结果需要在火星类比实验的背景下进行解读。我希望我已经收集了足够的数据——四个月的量——能够得出一些明确的结论，这些结论可以为未来的实验提供信息或回答悬而未决的问题。乘员目前正在进行我们最后一个周期的早晨光照暴露。任务结束后，我将开始漫长的修正和分析工作。目前我无法确定这种光照是否能帮助任何人更好地睡眠。然而，从乘员之间的谈话中，我知道在任务的各个阶段，由于研究任务、失眠和健康问题等原因，大多数人都难以获得良好的睡眠。公平地说，情况并没有最坏。而且这只进行了四个月。但是多年的睡眠剥夺会对任何人产生影响，包括勇敢的火星探险家。
