宇航员怎么睡好觉？高科技睡袋解决了多年来的健康问题

当詹姆斯-雷德纳博士憧憬着告诉人们他为人类的火星任务做出的不同寻常的贡献时，他的脸上浮现出微妙的笑容。

连续72个小时，一位研究志愿者躺在UT Southwestern的一张床上，只有在晚上，当研究人员将他的下半身放在一个密封的、装有真空设备的睡袋里，将仰卧时自然流入他头部的体液拉下来时，这种单调的生活才被打破。

发表在《美国医学会眼科杂志》上的新研究表明，通过抽吸这些液体和卸载大脑压力，这种特殊设计的睡袋可能会防止宇航员在太空中遭受的视力问题，因为在太空中，液体会漂浮到头部，并不断推动和重塑眼球的背面。

这种现象已经困扰了科学家十多年，并且仍然是人类太空探索的最大健康难题之一。但是，美国宇航局为寻求宇航员视力问题的答案而邀请的西南大学的研究结果表明，高科技睡袋可能提供了一个解决方案。

值得注意的是，研究人员发现，虽然平躺三天就会产生足够的压力来稍微改变眼球的形状，但在使用抽吸技术时却没有发生这种变化。

"我们不知道在更长时间的飞行中，比如两年的火星行动，影响可能有多大，如果宇航员有如此严重的损伤，以至于他们无法看到他们正在做的事情，这将是一场灾难。"本杰明-莱文医学博士说，他是UT西南的心脏病专家，正在帮助NASA解决太空中的脑压和异常血流的健康风险。

重塑眼球

美国宇航局希望睡袋能够解决一种叫做航天相关的神经眼综合症的疾病，或称SANS。这种情况的特点是眼球逐渐变平，视神经肿胀，以及视力受损。

西南大学和德克萨斯健康长老会达拉斯医院运动和环境医学研究所以前的研究表明，SANS可能是由体液对大脑的持续压力造成的。

SANS在地球上不是一个问题，因为地球上的重力会在人每次下床时将液体拉到体内。在太空中，由于缺乏重力，这种日常的卸载过程无法进行，使得超过半加仑的体液聚集在头部并对眼球施加压力。

美国国家航空航天局（NASA）已经记录了在国际空间站服务至少六个月的宇航员中超过一半的视力问题。一些人变得远视，阅读困难，有时需要船员协助进行实验。

"你不能在太空中站起来卸下压力。这就是问题所在。"美国宇航局人类健康对策部门的科学家迈克尔-斯坦格尔博士说。

零重力下的体液在眼睛后面施加持续的压力，导致眼球逐渐变平，视神经肿胀，视力受损。资料来源：UT西南医学中心

其他风险

到目前为止，也许最好的补救措施是使用带有可调节镜片的特殊太空眼镜，纠正宇航员在空间站上不断变化的视力。但这一策略几乎没有缓解对眼球的长期影响的担忧，也没有缓解莱文博士的团队正在发现的潜在心血管并发症。

例如，2018年的一项研究表明，在零重力环境中度过六个月可能会增加患一种叫做心房颤动的常见心律失常的几率。这种情况可能导致血栓，心脏病发作或中风。

当然也有可能存在我们还没有记录的脑压的其他影响，宇航员们报告了他们称之为'太空傻子'的东西。他们犯的错误比他们认为的要多。这是否与无法降低压力有关，我们不知道。

虽然SANS的一些影响似乎是暂时的，在宇航员返回地球后不久，视力就会恢复正常。但斯坦格尔博士说，UT西南大学的研究对美国宇航局希望在2030年代发射的载人火星飞行至关重要。特别是睡袋技术，可以同时解决大脑和心脏问题。

测量大脑压力

睡袋原型是UT Southwestern进行的几个阶段的研究的高潮，以帮助NASA更好地了解这种疾病，包括2017年的一项研究，该研究提供了令人信服的证据，即持续的压力可能确实导致了SANS。

为了测试他的脑压理论，莱文博士从全国各地招募了癌症幸存者，他们的头上仍然有接受过化疗的端口。这些端口为研究人员提供了直接测量大脑压力的罕见机会。

志愿者们各自乘坐零重力飞机进入高层大气，他们的体液向上漂浮。西南大学Peter O'Donnell Jr.脑科研究所的一名神经外科医生通过将特殊设备插入端口来测量大脑压力。

由此产生的研究表明，在地球上躺下的人的大脑压力实际上比在太空中高。然而，在地球上，当人站起来，重力将液体拉下来时，压力就会卸下来。太空中的宇航员则没有这种缓解。

西南大学的本杰明-莱文博士自20世纪90年代初以来一直在研究太空旅行的影响，当时他植入了第一根导管来监测太空中宇航员的心脏压力。资料来源：UT西南医学中心

一种新的补救措施

有了这个关键的见解，莱文博士的团队开始与户外设备零售商REI合作，开发一种高科技睡袋，供宇航员每晚使用，以卸下大脑中的压力。尽管类似的下半身负压技术已被用于在太空中保持肌肉和骨骼质量数十年，但以前的原型设计并不适合多小时的使用，也没有作为SANS的解药进行测试。

这个袋子有一个坚实的框架--形状像一个太空舱--被设计成从腰部以下都能套在一个人身上。

大约有十几个人自愿测试这项技术，包括圣安东尼奥的内科住院医生Leidner博士，他对从事航天医学感兴趣。

他对UT西南大学的一个研究室进行了两次访问，每次三天，在那里他躺在床上。只有在第二次访问时，他才被放在睡袋里，每晚8小时。研究人员比较了每次访问后大脑的变化。

他开玩笑说："工作效率已经不高了。"

在美国宇航局将该技术带入空间站之前，有几个问题需要回答，包括宇航员每天应该在睡袋中度过的最佳时间。

但莱文博士说，他的最新发现表明，当航天局准备向红色星球发射时，SANS有望不会成为一种健康风险。

这也许是过去十年中为太空计划发现的最关键的医疗问题之一，很感谢那些正在帮助我们了解，并希望能解决这个问题的志愿者。

长期研究

自20世纪90年代初以来，莱文博士一直在研究太空旅行的影响，当时他植入了第一根导管来监测太空中宇航员的心脏压力。从那时起，他与美国宇航局合作开展各种项目，并为其飞行外科医生提供心血管医疗问题方面的建议。美国宇航局最近在13年内授予他380万美元的直接和间接资金，用于研究太空旅行对心脏的影响。

莱文博士团队的其他主要成员包括克里斯托弗-赫伦博士，他是《美国医学会杂志》研究的第一作者，也是UT西南大学应用临床研究系的助理讲师；以及托尼-惠特沃斯医学博士，他是奥唐纳脑科研究所的神经外科医生，在零重力条件下测量病人的脑压。

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