
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
南极极端隔离环境对嗅觉与味觉功能的影响:一年期追踪研究揭示感官适应机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月06日 来源:Scientific Reports 3.9
编辑推荐:
为解决极地科考人员长期处于孤立封闭极端(ICE)环境中出现的嗅觉(hyposmia)和味觉(hypogeusia)功能异常问题,Bea Klos团队对南极Concordia站19名越冬人员开展为期一年的纵向研究。通过ODOFIN Sniffin' Sticks和Taste Strips标准化测试发现:隔离期间盐味敏感性显著下降(p=0.036),嗅觉识别能力呈恶化趋势(p=0.054),且主观报告与客观测量存在偏差。该研究为极端环境下感官功能监测提供了重要依据,对太空任务和疫情隔离等场景具有启示意义。
在人类探索极端环境的征程中,南极Concordia研究站堪称"白色火星"——这里海拔3233米,大气压仅635-649 hPa,冬季温度低至-69°C,加上长达9个月的完全隔离,构成了研究孤立封闭极端(Isolated Confined Extreme, ICE)环境的天然实验室。过往研究表明,这类环境会导致宇航员和极地科考人员出现"太空厌食"现象:尽管食物供应充足,但平均每日热量摄入缺口达10-15%,导致体重下降和营养素缺乏。其中,嗅觉和味觉功能的改变被认为是影响进食行为的关键因素,但具体机制始终存在争议——有的报告显示感官敏感性下降,有的却显示增强,甚至还有保持稳定的矛盾结论。
为解开这个谜团,由德国图宾根大学Isabelle Mack团队领衔的国际研究小组,在《Scientific Reports》发表了针对南极越冬人员的突破性研究。他们采用标准化测试工具ODOFIN Sniffin' Sticks和Taste Strips,对两批共19名越冬队员(平均年龄39.2±10.9岁,84%男性)进行了五次系统测试:出发前6周(T0)、南极夏季末(T1)、极夜中期(T2)、冬季末(T3)和返回后6个月(T4)。这种纵向设计首次完整记录了极端环境下感官功能的动态变化。
关键技术方法包括:1)使用标准化ODOFIN Sniffin' Sticks评估嗅觉阈值(T)、辨别力(D)和识别力(I),构成TDI综合评分;2)采用16浓度梯度的Taste Strips定量检测甜/酸/咸/苦四种基本味觉;3)结合环境参数监测(温度、湿度、气压)和主观报告,建立主客观关联模型。所有测试由经过培训的随队医师操作,确保极地条件下的数据可靠性。
嗅觉功能呈现渐进性衰退
TDI评分分析显示,基线期21%参与者存在嗅觉减退(hyposmia),该比例在隔离期间升至37%。虽然整体TDI变化未达显著水平(p=0.158),但嗅觉识别子项呈现明确下降趋势(p=0.054)。特别值得注意的是,在5名完成全部测试的参与者中,T4期TDI评分较基线显著降低(p=0.004),阈值敏感性和识别能力同步恶化,提示部分感官损伤可能持续存在。
盐味感知出现特异性损伤
味觉测试揭示出有趣的"分化现象":盐味识别评分在T2-T3期显著降低(p=0.036),32%参与者出现盐味敏感性下降,而甜味感知反而增强。这种变化与嗅觉减退存在关联——在T3期,盐味评分与TDI总分呈强相关(ρ=0.542)。研究人员推测,低湿度环境导致的口腔黏膜干燥,加上嗅觉输入减少引发的"补偿性增盐"行为,可能是双重诱因。
主观体验与客观测量的鸿沟
仅有21-37%的参与者自我报告感官变化,且与测试结果吻合度不足50%。有趣的是,三名参与者在T3期主观感觉嗅觉更敏锐,但测试数据未显示相应提升。研究者认为,极地环境中的感官剥夺可能放大了偶尔接触气味时的主观体验,这种"感官渴望"现象也体现在参与者对自然气味(如森林、雨水)的特别偏好上。
这项研究首次系统证实:长期ICE环境暴露会导致特异性感官功能改变,其中盐味敏感性和嗅觉识别力是最易受损的指标。这些发现具有多重意义:1)为极地和太空任务中的营养干预提供靶点,如增加盐味增强剂;2)揭示感官剥夺与补偿机制的相互作用,解释"太空厌食"现象;3)建立极端环境感官评估标准,适用于潜艇、极地考察等场景。正如作者强调的,这项研究不仅关乎探险者的健康管理,对疫情隔离、长期护理等日常生活中的感官变化同样具有启示价值。
生物通微信公众号
知名企业招聘