睡眠与昼夜节律研究方案在现实挑战环境中的实施:一项研究方案的批判性评估,包括研究人员的反思与参与者的视角

《Clocks & Sleep》:Implementation of Research Protocols Assessing Sleep and Circadian Rhythms in Challenging Real-Life Settings: A Critical Appraisal of a Study Protocol, Including Researchers’ Reflections and Participants’ Perspectives

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月14日 来源:Clocks & Sleep 3.2

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  在真实生活环境中进行睡眠与昼夜节律研究具有挑战性但至关重要。本研究展示了一项在高度挑战性的真实生活环境中为期56天的数据收集方案的设计与实施,从研究人员和参与者双方视角评估其优势、局限性及关键挑战,并强调对类似情境未来研究具有借鉴意义的经验教训。30名军事潜艇

  
在真实生活环境中进行睡眠与昼夜节律研究具有挑战性但至关重要。本研究展示了一项在高度挑战性的真实生活环境中为期56天的数据收集方案的设计与实施,从研究人员和参与者双方视角评估其优势、局限性及关键挑战,并强调对类似情境未来研究具有借鉴意义的经验教训。30名军事潜艇人员在56天的任务前、任务中和任务后数据收集完成后填写了一份问卷,以评估他们对研究及各项任务的看法。测量(问卷、日记、活动记录仪和血液采集)的依从性被量化,并与参与者的回答进行相关性分析。平均总体满意度为3.57 ± 0.77(0-5量表),并在研究阶段中下降,仅在任务后阶段出现显著变化(p < 0.001)。更高的工作满意度与更好的总体研究满意度相关(ρ = 0.396; p = 0.030)。日记被评为最繁重的任务,而血液采集引发了最两极分化的反应。连续测量的依从性较高,但在研究第三阶段也有所下降,其中活动记录仪显著下降(p < 0.001),尽管没有明确的预测因子(包括满意度)。在这种极端环境下,满意度和依从性在研究最后阶段显著下降,且无明确预测因素。为不同工作班次制定不同的参与策略也是未来研究的重要考虑因素。
**论文解读:睡眠与昼夜节律研究方案在真实挑战环境中的实施——基于潜艇任务的批判性评估与经验反思**

**1. 研究背景与问题**

睡眠与昼夜节律的紊乱与心血管、代谢、情绪障碍、认知功能障碍乃至癌症等多种短期和长期负面健康结局密切相关,并对个体和社会的福祉、生产力及安全性产生不利影响。因此,准确表征这些影响并制定相应干预措施至关重要。实验室研究虽能控制混杂因素并实现复杂设计,但其结果难以直接推广到真实生活场景。而真实环境研究则面临方案设计、被试招募、实施、依从性以及不断适应意外因素等多重挑战,尤其是在极端职业环境下(如军事潜艇)。测量方法必须符合可用时间表、设备及存储条件,且不能干扰关键活动与安全。研究人员、潜在参与者和管理层往往因优先事项不同而对可行性有不同看法。尽管真实环境研究存在诸多困难,但越是具有挑战性的环境,越可能引发睡眠与昼夜节律紊乱,从而凸显了在极端环境下开展研究的必要性。然而,现有文献中针对真实环境研究实施的方法学评估十分匮乏,尤其是关于参与者视角的评估几乎空白。为此,本研究旨在:(1)描述一项在挑战性真实环境中执行的多维度测量研究方案;(2)评估参与者对整体方案及各项具体流程的看法;(3)从经验教训角度批判性讨论失败因素与成功因素。

**2. 主要关键技术方法**

研究人员采用了以下关键技术方法:首先,在军事潜艇这一极端职业环境中,设计并实施了为期约56天的观察性研究方案,分为任务前(基线)、任务中(潜艇任务)和任务后(恢复)三个阶段。研究队列来源为某潜艇舰队全体符合条件的船员,最终纳入30名潜艇人员(占全船90%以上,100%合格者参与)。关键技术包括:采用活动记录仪(ActTrust?,Condor Instruments?)连续采集活动(PIM模式)、环境光强和温度(采样率60秒),并通过ActStudio?软件(版本2.2.2)识别离腕时段以排除无效数据;使用纸质睡眠-活动日记(因潜艇安全及预算限制)每日记录睡眠时间、睡眠质量、工作时间、用餐时间及咖啡因摄入;在三个时间点(纳入时、任务后立即返港时、任务后两周)进行静脉血采集,用于外周血单个核细胞(PBMC)的时钟基因转录组学及血清代谢组学分析,处理流程参照柏林夏里特医学院Achim Kramer教授及萨里大学Debra Skene教授提供的标准操作程序(SOP),并在海军基地设立临时湿实验室以确保即时处理;同时应用多种问卷评估心理特质(如大五人格量表-10(BFI-10)、简易应对方式问卷(Brief-COPE)、Rotter内外控量表)及睡眠相关变量(如Jenkins睡眠量表、Epworth嗜睡量表、疲劳严重程度量表、医院焦虑抑郁量表)。研究结束后,由研究团队自行设计问卷(21题,含Likert量表及开放式问题)评估参与者对研究的整体及各测量任务的看法。

**3. 研究结果**

**3.1 样本一般特征**
30名参与者中27名为男性(90%),平均年龄35.6±4.9岁,平均现役服役年限16.3±5.1年,平均潜艇工作年限6.8±5.6年,工作满意度平均为6.9±1.6(1-10量表)。研究分三个阶段:任务前、潜艇任务(约3周)、任务后。期间进行离散问卷(每次4-9份量表,耗时15-45分钟)和血液采集,以及连续每日的活动记录仪和日记记录。

**3.2 参与者视角**
90%的参与者曾参与过研究,总体满意度平均为3.57±0.77(1-5量表)。63.3%认为研究时长“既不偏长也不偏短”,但33.3%认为“太长”,可接受的最大研究时长约为30天(均值31.8±21.1天)。任务前阶段被62.1%的参与者评为最愉快/最不麻烦的数据收集阶段,而任务后阶段被48.3%评为最不愉快/最麻烦;三阶段满意度呈渐进下降趋势,差异显著(χ2=18.348,p<0.001,W=0.316),其中任务后阶段满意度显著低于任务前(p<0.001,r=-0.688)和任务中(p=0.014,r=-0.457)。比较任务中与任务前后阶段的活动记录仪和日记填写,66.7%认为任务前后阶段更麻烦,参与者归因于任务中结构化日程使得研究任务如同“另一项任务”,且材料易取;而任务前后阶段研究任务干扰日常常规且材料携带不便。问卷被评为中性任务,活动记录仪最不麻烦,日记最不受欢迎,血液采集则呈现两极分化(41.4%认为最麻烦,31.0%认为最不麻烦)。各任务评分无显著差异(χ2=4.170,p=0.244)。问卷与日记的满意度评分呈中等正相关(ρ=0.536,p=0.002)。工作满意度与总体研究满意度呈正相关(ρ=0.396,p=0.030),但年龄、工作经验与满意度无显著关联。

**3.3 连续测量依从性**
日记和活动记录仪的依从性在任务前和任务中较高,但在任务后阶段下降。日记依从性在三阶段之间无显著差异,但活动记录仪依从性在任务后阶段显著低于任务前(p<0.001,r=-0.637)和任务中(p<0.001,r=-0.708)。日记完全依从(≥90%天数据完整)的参与者比例也从任务前的70%降至任务后的56.7%。依从性与满意度评分(总体或任务特定)之间无显著相关,也与年龄、工作经验、工作满意度及感知研究时长无关。任务中期间,夜间工作较多的班次(Shift 1:01:00-07:00+13:00-19:00)的日记依从性(均值0.74±0.31,50%完全依从)低于夜间休息较长的班次(Shift 2:07:00-13:00+19:00-01:00;均值0.96±0.07,84.6%完全依从),但未达统计学显著(p=0.060)。活动记录仪也呈现类似趋势但差异更小。

**4. 讨论与结论**

**讨论总结**
本研究在高度挑战性的真实环境(潜艇任务)中实施了一项综合性研究方案,并评估了参与者的看法与依从性。招募成功(100%合格者参与)归因于:早期并持续获得领导层(潜艇中队指挥)支持;提前一个月向参与者介绍研究,促进合作与理解;研究团队与参与者保持紧密、可亲近的联系;数据收集在工作场所进行,减少对日常生活的干扰;在任务前阶段安排数天进行个体纳入,建立个人关系并优化流程。研究时长约两个月,三分之一参与者认为偏长,理想时长约为30天。满意度与依从性在任务后阶段显著下降,提示可能的研究疲劳或团体效应消退。任务后阶段,部分参与者处于休假状态,且缺乏任务中由团队凝聚力带来的正向行为促进效应。活动记录仪依从性下降还涉及其技术问题(如水损、皮肤过敏),建议备选替代设备(如胸戴式设备)及不同材质腕带。任务中数据收集的较高依从性得益于研究任务与工作任务的整合、潜艇执行军官和护士的提醒、以及紧密空间带来的团体效应。值得注意的是,夜间工作班次参与者日记依从性较低,可能与昼夜节律失调相关,提示未来轮班工作研究需关注此点。日记是参与者最不喜欢的任务,主要因每日填写负担及易遗忘,但依从性并未显著下降。纸质日记存在丢失风险,若条件允许,电子日记(含提醒功能)可能更优。参与者认为每日日记填写最好不超过5分钟,且每天一次为宜。血液采集呈现两极分化评价,但研究人员认为其快速且不需参与者额外努力。血液采集需空腹条件,参与者对此反馈不佳,但通过在工作场所设立临时实验室确保了流程顺利。本研究局限性包括:评估参与者看法的问卷为研究团队自编,未经验证;样本量较小且人群特定(军事潜艇人员),可能限制普适性。研究优势在于:在极端真实环境中实施了复杂方案,评估了参与者视角(这在文献中非常缺乏),并增强了生态效度。

**研究结论(翻译)**
在这项极端的真实环境研究中,满意度和依从性在研究最后阶段显著下降,且无明确的预测因素。为不同工作班次制定不同的参与策略也是未来研究的重要考虑因素。
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