综述：宇航员昼夜节律紊乱：原因、分子机制及神经认知影响

《Chronobiology International》：Circadian disruption in astronauts: Causes, molecular mechanisms, and neurocognitive consequences

本综述系统阐述太空飞行环境（微重力、辐射、异常光暗周期等）通过影响代谢、褪黑素分泌及核心时钟基因（PER2/BMAL1等）诱发宇航员昼夜节律紊乱，进而导致失眠、睡眠结构破碎等睡眠障碍，并最终损害注意力、决策力等关键认知功能。文章强调需建立循证干预措施以保障长期航天任务中的认知健康。

　　

ABSTRACT

太空环境对宇航员构成的挑战不仅限于物理层面，更深刻影响着其内在的昼夜节律系统。本综述依据PRISMA指南，系统分析了65项相关研究（其中47项纳入定量分析），揭示了太空任务中导致昼夜节律与睡眠紊乱的多重因素及其后果。

环境压力源：打破节律的外部推手

太空环境中，微重力、宇宙辐射、密闭空间、持续噪音以及异常的光照-黑暗周期（如每24小时经历16次日出）共同构成了一个强大的昼夜节律干扰源。其中，异常的光暗周期被认为是核心环境压力源，它直接干扰了调节人体生物钟的关键信号输入。

分子机制：生物钟的内在失调

在分子层面，这些环境压力通过多种途径引发昼夜节律紊乱。代谢途径的改变、褪黑素分泌的减少，以及核心时钟基因（如PER2和BMAL1）的表达失调是关键的生物学机制。特别是PER2和BMAL1等基因的振荡模式被打乱，直接破坏了细胞内部生物钟的正常运行。

睡眠失调的具体表现

昼夜节律的破坏直接导致了临床上的睡眠问题。宇航员普遍报告失眠、睡眠碎片化（睡眠结构不连贯）以及睡眠效率（总睡眠时间与卧床时间之比）下降。这些睡眠障碍不仅影响休息质量，更是后续神经认知功能损害的直接诱因。

神经认知后果：功能受损的连锁反应

综述明确指出，由昼夜节律紊乱引发的睡眠不足，会显著损害多个认知领域。这包括但不限于：注意力难以集中、决策能力下降、记忆巩固过程受阻、空间定向能力减弱以及解决问题的效率降低。这些认知缺陷对于执行复杂操作的航天任务构成了潜在风险。

展望：对策与未来方向

面对这些挑战，开发并验证有效的、基于证据的（evidence-based）防护措施至关重要。这对于缓解长期太空飞行中的睡眠 disturbances，保护宇航员的认知表现，确保任务成功与人员健康具有决定性意义。