Operationele evaluatie van een fotische tegenmaatregel om de alertheid, prestaties en stemming tijdens nachtdienst te verbeteren op een 105-daagse gesimuleerde menselijke verkenningsmissie naar Mars (Mars 105)

Het doel en de taken van het onderzoek.

Het doel van deze studie is het valideren van de doeltreffendheid en operationele haalbaarheid van een fototische tegenmaatregel om de alertheid en prestaties te verbeteren tijdens nachtploegendienst tijdens een gesimuleerde expeditiemissie. We stellen voor om de volgende specifieke doelstellingen aan te pakken:

Specifiek doel 1. Evalueer de haalbaarheid van het monitoren van slaap en circadiane neuro-endocriene ritmes in een high fidelity operationele simulatie van een 105-daagse expeditiemissie, ter voorbereiding op dergelijke monitoring in simulaties van langere duur, waaronder de 24.65-uur Martiaanse sol.

Specifiek doel 2. Test de hypothese dat slaap, alertheid, prestaties en gemoedstoestand worden aangetast tijdens acute circadiane afwijking geassocieerd met nachtploegendienst in een high fidelity operationele simulatie van een 105-daagse expeditiemissie;

Specifiek doel 3. Test de hypothese dat alertheid, prestatie en gemoedstoestand van bemanningsleden die worden blootgesteld aan licht met een kortere golflengte (met een piekgolflengte tussen 485 en 525 nm) tijdens de nachtdienst in de controlekamer van de console significant beter zullen zijn dan de alertheid, prestatie en gemoedstoestand. stemming van diezelfde bemanningsleden wanneer ze worden blootgesteld aan licht met een gemiddelde golflengte (met een piekgolflengte van ofwel 545 nm tot 555 nm) of licht met een langere golflengte (620 nm tot 690 nm) tijdens de nachtdienst. We veronderstellen dat deze verbeteringen in alertheid, prestaties en stemming geassocieerd zullen zijn met onderdrukking van het pijnappelklierhormoon melatonine. De melatoninespiegels zullen naar verwachting het laagst zijn tijdens de nachtdienst tijdens blootstelling aan het korte licht van 485 nm-525 nm; laag voor het eerste kwartiel van de nachtploeg tijdens blootstelling aan licht met een gemiddelde golflengte van 545 nm - 555 nm; en het hoogst tijdens blootstelling aan licht met een langere golflengte van 620 nm-690 nm. Dit doel stelt ons in staat om de haalbaarheid te evalueren van het inzetten van tegenmaatregelen tegen verlichting (Light Tower; Sunnex Biotechnologies Winnipeg, Manitoba, Canada; ww.Sunnexbiotech.com) in de controlepaneelkamer (in de module EU-150) om de effecten hiervan te beoordelen golflengte van licht op alertheid, prestaties en daaropvolgende slaap, ter voorbereiding op het inzetten van tegenmaatregelen tegen verlichting in simulaties van langere duur, waaronder de 24.65-uurs Martiaanse sol. Onderwerpen worden gerandomiseerd naar de drie lichtomstandigheden met behulp van een uitgebalanceerd Latijns vierkant ontwerp.

Specifiek doel 4. Test de hypothese dat de alertheid, prestaties en gemoedstoestand van de externe missieleiders tijdens het laatste derde deel van hun verlengde 24-uursdienst verminderd zullen zijn in vergelijking met het eerste derde deel van diezelfde dienst. We verwachten dat het acute totale slaaptekort en de circadiane afwijking die gepaard gaat met de uren 16 tot 24 van hun werkdienst hun alertheid, prestaties en stemming aanzienlijk zullen verminderen.

Specifiek doel 5. Test de hypothese dat de alertheid, prestaties en stemming van externe missieleiders die worden blootgesteld aan licht met een kortere golflengte (met een piekgolflengte tussen 485 en 525 nm) tijdens het laatste derde deel van hun verlengde dienst significant beter zullen zijn dan de alertheid, prestaties en gemoedstoestand van diezelfde bemanningsleden wanneer ze worden blootgesteld aan licht met een gemiddelde golflengte (met een piekgolflengte van 545 nm tot 555 nm) of licht met een langere golflengte (620 nm tot 690 nm) tijdens het laatste derde deel van hun langdurige werk verschuiving.

Het doel van de voorgestelde studies is om vijf specifieke hypothesen aan te pakken die gericht zijn op het valideren van methoden om gegevens te verzamelen om prestaties, slaap en circadiane ritmes in een operationele omgeving te monitoren. We zijn ook van plan om de doeltreffendheid te evalueren van een fotische tegenmaatregel die is ontworpen om de alertheid, prestaties en stemming te verbeteren tijdens acute circadiane afwijking tijdens de 105-daagse missie waarin bemanningsleden elke zesde dienst moeten doen in de controlekamer van de console tijdens de nachtdienst. nacht. Deze vijf hypothesen zijn gebaseerd op de resultaten van onze voorlopige gegevens die aangeven dat: (a) nachtwerkers die hun normale slaap/waakschema omkeren slaapgebrek, verminderde alertheid en prestaties ervaren; (b) individuele personen die gedurende langere tijd in ploegendiensten van 24 uur werken, ervaren slaapgebrek en verminderde waakzaamheid, prestaties en gemoedstoestand, met name tijdens een kritieke kwetsbaarheidszone tussen de 16e en 24e uur van dergelijke langdurige werkdiensten; (c) licht met een kortere golflengte onderdrukt melatonine acuut en verhoogt de alertheid, prestaties en stemming tijdens nachtwerk; en (d) zichtbaar licht met een kortere golflengte is effectiever dan licht met een gemiddelde of langere golflengte bij het onderdrukken van melatonine en het verhogen van alertheid, prestaties en stemming gedurende de nacht.