如何让宇航员在长期任务中更有弹性

美国宇航局计划在大约20年内将人类送上火星。目前正在进行大量研究,以确定和减官方manbetx手机版轻这类飞行期间对人类健康和工作表现的已知主要风险。宇航员训练有素,积极性很高,太空飞行任务的设计和执行都非常注重细节。然而,像火星任务这样具有挑战性的事情总会发生意想不到的事情。执行这些任务的机组人员将面临尚未确定的健康和绩效风险,并且需要保持复原力、灵活性和适应性,以应对这些未知因素。考虑到在火星附近,与地球的单向通信时间可能在20分钟左右,这一点尤其明显;工作人员需要有高度的自主权,以便在早期阶段发现问题并有效地处理它们。

自主的一种形式是弹性,或适应不断变化的环境并从干扰(受伤、异常、紧急情况)中恢复的能力。这可以是在单个个体(生理和心理弹性)的水平上,也可以涉及整个船员及其相互作用(心理社会关系和团队合作)。为了提供这种弹性,我们建议借鉴网络理论和复杂系统的概念。

复杂系统的定义特征是由许多独立但密切交互的子系统组成的系统,因此系统属性的产生是无法从对每个组件子系统的理解中得到的。数学工具可用于评估这类系统的恢复能力。复杂系统的定义可能适用于太空中的宇航员个人,其中各种子系统由主要生理成分(心血管、肌肉骨骼、感觉运动等)组成。它也可能适用于组成机组人员的个人群体(包括他们与地面控制人员的互动)。因此,复杂性理论有可能提供评估、监测和提高宇航员适应力的工具。这些工具还可能提供恢复力崩溃的早期指标,以便提出适当的干预措施。

这种方法是可行的,因为这项技术正在迅速发展,可以连续、微创地测量人体生理和行为的关键参数。结果数据可以发送给评估弹性的数学算法。引用原文:“在这个框架内,弹性工具是测量和分析这些生理和行为参数的手段,将它们纳入正常变异性和相互联系的模型中,并识别参数或它们的耦合何时超出正常范围。”

国际空间站(ISS)是开展这类研究的理想场所。许多使这种调查在地面研究中不可行的混杂因素被消除了:宇航员人口在健康状况、健康状况和年龄方面相对同质;环境得到充分了解和持续监测;宇航员的特点很好,而且积极性很高。

由于这种方法还为每个人建立了独特的个人“生理特征”(以便能够评估偏差),因此它也是个性化医疗(或个性化对策设计)的一种形式,可以在生理和功能层面上增强目前在各种“组学”领域(基因组学,蛋白质组学等)中追求的精准医疗方法。

马克Shelhamer
美国宇航局人类研究计划官方manbetx手机版
约翰霍普金斯大学医学院,美国

出版

呼吁进行研究以评估和促官方manbetx手机版进宇航员的功能恢复能力。
Shelhamer米
苹果物理学报(1985)。2016年2月15日

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