南极长期孤立、封闭且极端环境对心理健康的影晌

《Journal of Environmental Psychology》：Effects of a long-term isolated, confined and extreme environment in Antarctica on psychological well-being

情绪适应与群体差异：南极越冬任务中心理状态的多维度评估与长期隔离影响研究。

　　

夏洛特·勒·莫尔万·德·塞凯拉（Charlotte Le Morvan de Sequeira）| 米克尔·博施·布鲁格拉（Miquel Bosch Bruguera）| 贝亚·克洛斯（Bea Klos）| 纳贾·阿尔伯特森（Nadja Albertsen）| 斯泰因·图伦（Stijn Thoolen）| 汉内斯·哈格松（Hannes Hagson）| 安杰利克·范·奥姆伯根（Angelique Van Ombergen）| 保罗·恩克（Paul Enck）| 伊莎贝尔·马克（Isabelle Mack）

德国图宾根大学医院心理生理医学与心理治疗系

摘要

背景

在日常生活中，真正的孤立状态非常罕见，但在南极站或长期太空任务等极端环境中却很常见。了解长期隔离对心理的影响变得越来越重要。本研究评估了在康科迪亚站（Concordia Station）进行的一年冬季驻留任务期间的情绪健康状况，该站是一个具有极端孤立和限制条件的地面太空模拟环境。

方法

共有36名参与者参与了三次年度活动，他们每月使用十项视觉模拟量表（VAS）、积极和消极情绪量表（PANAS）进行自我评估，并每季度完成一次情绪状态量表（POMS）的填写。站内的医务人员也使用相同的VAS对每位成员进行外部专家评估。分析采用了线性混合效应模型。

结果

自我报告的情绪健康状况呈现出季节性变化，冬季中期明显下降，而在任务接近尾声时有所恢复。PANAS中的积极情绪得分下降，而POMS中的疲劳、困惑和紧张感上升。VAS得分呈现正弦波趋势，幸福感在冬季中期达到最低点，思乡情绪达到峰值。尽管环境条件相同，但不同团队之间的心理变化轨迹存在显著差异，这强烈表明了群体特定动态的影响。年龄和性别也影响了结果：年龄较大的参与者报告的负面情绪较少，而女性则表现出更大的情绪波动。专家评估结果通常比自我报告更为积极，特别是在一次冬季驻留任务中，这突显了多来源评估的重要性。

结论

本研究揭示了即使在健康个体中，长期暴露于孤立、受限和极端（ICE）环境也会产生微妙但可测量的心理压力。结合使用敏感的情绪测量工具、多来源评估和先进的建模技术，可以全面了解在极端环境中的适应情况。这些发现对太空飞行、极地探险和其他孤立团队环境具有借鉴意义。

引言

在现代社会中，真正的孤立状态非常罕见。然而，在COVID-19大流行期间，许多人经历了隔离带来的心理影响，这让我们初步了解了在遥远探险、军事行动和太空任务等不熟悉和极端环境中的长期隔离所带来的挑战。随着对长期任务（尤其是火星任务）的关注不断增加，理解长期隔离的心理影响变得至关重要。自20世纪60年代以来，人们一直使用地面模拟环境（包括潜艇、沙漠、火山地区，特别是极地站）来模拟太空飞行条件（Mairesse等人，2019年）。

南极冬季是地球上最严酷的孤立环境之一（Rosnet，2005年）。驻扎在康科迪亚站等研究基地的团队面临极寒天气、数月的完全黑暗以及与外界有限的通信联系（Chen等人，2016年；Sandal等人，2018年；Van Ombergen等人，2021年）。虽然环境压力因素很重要，但多项研究表明，社会孤立、人际关系紧张、缺乏隐私和单调的日常生活可能会带来更大的心理负担（Barbarito等人，2001年；Das等人，2018年；Khandelwal等人，2017年）。因此，了解个体如何心理上适应这种极端和长期的隔离状态至关重要。

关于南极冬季驻留任务的研究已经发现了特征性的心理模式，如“南极综合征”和“冬季驻留综合征”，包括睡眠障碍、认知能力下降、疲劳、焦虑和抑郁等症状（Moiseyenko等人，2016年；Palinkas & Suedfeld，2008年；Palinkas & Suedfeld，2021年；Sarris & Kirby，2007年；Strange & Klein，1973年；Strange & Youngman，1971年）。其他现象进一步说明了在延长任务期间面临的心理挑战。例如，“南极凝视”（Natani & Shurley，1974年），也称为“长眼效应”，常在南极隔离期间观察到，被描述为一种“轻微的催眠状态”、“认知迷失”（Palinkas等人，1989年；Palinkas，1992年）或“精神空白状态”（Popkin等人，1974年）。还有“第三季度现象”（Bechtel & Berning，1991年），其特征是在南极冬季驻留的第三季度出现抑郁、敌意、易怒和认知障碍等症状。促成因素包括激素变化（Chen等人，2016年；Palinkas等人，2001年；Reed等人，2001年；Wang等人，2014年；Xu等人，2015年；Xu等人，2003年）、环境和社会条件（Sandal等人，1996年；Wood等人，1999年）、文化差异（Boyd等人，2007年；Gushin等人，2001年；Kanas，2005年；Kraft等人，2002年；Steel等人，1997年）以及海拔高度（Das等人，2018年；Palinkas等人，1996年）。已经探索了运动（Abeln等人，2015年；Schneider等人，2010年）、应对干预（Alfano等人，2021年；Atlis等人，2004年；Bishop等人，2010年）和环境丰富化（Boyd等人，2007年；Hao等人，2019年；Kanas，2005年；Thoolen等人，2025年）等策略来缓解这些影响。尽管如此，也有报告指出积极的结果，如人际关系改善和幸福感提升（Steel，2000年）。一些研究甚至表明长期冬季驻留具有促进健康的效果（Palinkas，1992年）。

为了测量冬季驻留期间的情绪变化，广泛使用了标准化问卷，如情绪状态量表（POMS）（Carrère等人，1991年；Chen等人，2016年；Kuwabara等人，2021年；Palinkas等人，2000年；L. A. Palinkas等人，2004年；Lawrence A Palinkas等人，2004年；Palinkas等人，2001年；Reed等人，2001年；Sletten等人，2022年；Xu等人，2003年）、积极和消极情绪量表（PANAS）（Caputo等人，2020年；Grant等人，2007年；Kuwabara等人，2021年；L. A. Palinkas等人，2004年；Premkumar等人，2013年；Sandal等人，2018年；Sletten等人，2022年）、状态-特质焦虑量表（STAI）（Strewe等人，2018年）和贝克抑郁量表（BDI）（Premkumar等人，2013年；Tortello等人，2021年）。POMS和PANAS特别适用于捕捉情绪状态随时间的变化，并允许在参与者和任务之间进行统计比较。正如Watson等人（1988年）所描述的，PANAS也被广泛用于非临床群体。然而，它们固定的反应尺度限制了参与者可能表达的细微差别（Crawford & Henry，2004年；J. P. Heuchert & D. M. McNair，2012年；Morfeld等人，2007年；Norcross等人，1984年）。

作为一种补充工具，视觉模拟量表（VAS）允许参与者在两个极端之间的连续线上表示他们的感受。VAS提供了灵活性和对微小变化的高度敏感性，但也可能带来挑战：参与者有时难以准确放置他们的回答，导致结果变异性和潜在的随机性。与结构化问卷不同，VAS需要仔细解读，但能更好地捕捉细微的情绪差异（F?hndrich & Linden，1982年；Lesage等人，2012年）。

通过结合POMS和PANAS的标准化结构与VAS的敏感性和灵活性，本研究旨在对三次南极冬季驻留任务期间的心理健康状况进行全面评估。与大多数先前的研究不同，数据是在相同地点和一致的环境条件下收集的，从而可以进行有意义的组间比较。此外，研究包括了不同年龄段的男性和女性，以便考察个体和人口统计因素在孤立、受限和极端（ICE）环境中的适应差异。

虽然南极冬季驻留的一般心理挑战已有充分记录，但对于在相似条件下不同任务之间的这些挑战的严重程度和变化轨迹了解较少。关于性别和年龄等人口统计因素的影响的证据尚无定论（Strewe等人，2015年），一些研究报道了不同的情绪模式（Hao等人，2020年），以及应对策略（Bishop等人，2010年），而其他研究则更关注行为模式和群体互动的差异（Sarris，2006年；Sarris & Kirby，2007年；Steel等人，1997年）。同样，在其他极端环境中也观察到了自我报告和外部评估的情绪状态之间的差异（Rivolier等人，1991年），但在南极背景下很少进行系统研究。

基于这些背景，我们提出了以下假设：（1）长期ICE暴露会导致心理压力的逐渐增加，尤其是在寒冷的冬季月份；（2）这种压力模式将在我们的冬季驻留任务中得到验证，且与任务整体的时间进程相比偏差较小；（3）不同性别的心理健康轨迹会有所不同；（4）不同年龄组的心理健康轨迹也会有所不同；（5）某些VAS量表的专家评估结果将与参与者的自我评估结果存在差异。

研究伦理和注册

本研究遵循《赫尔辛基宣言》进行。德国图宾根大学医院的伦理委员会（534/2015BO1）批准了这项研究。参与研究是自愿的。参与者了解了研究的目的和内容以及数据保护措施，并提供了书面同意书。

研究地点

本研究在法意联合的康科迪亚站进行，该站位于南极内陆高原Dome C（75°06′S）。

结果

研究对象为36名成年人（7名女性，29名男性），平均年龄为37.7岁（±11.2岁，范围23-55岁）。2018/2019年（N=13人，3名女性）、2019/2020年（N=12人，4名女性）和2021/2022年（N=11人，无女性）的冬季驻留任务被随机分配到A、B、C三个组。其中6名女性年龄在20至36岁之间，1名女性年龄在36至50岁之间。

讨论

本研究详细评估了康科迪亚站三次冬季驻留团队的心理健康状况，结合了自我报告和专家评估的结果。重要的是，这是少数同时包括男性和女性参与者、按年龄分层分析以及多任务比较的南极研究之一，为个体和群体层面在ICE环境中的适应提供了新的见解。

我们的发现证实了情绪存在季节性变化

优势与局限性

本研究有几个优势。首先，它包含了全年的纵向、高频测量，可以详细建模季节性变化。其次，它独特地结合了自我评估和专家评估，提高了研究结果的可靠性。第三，它探讨了性别、年龄和群体特定因素等调节变量——这些因素在南极研究中很少同时考虑。使用正弦-余弦LME模型能够检测到可能的周期性趋势。

结论与未来方向

研究表明，南极冬季驻留期间的心理健康状况遵循明显的季节性模式，冬季情绪下降，任务接近尾声时有所改善。重要的是，即使是心理健康的、选拔严格且积极性高的个体也表现出微妙但有意义的情绪变化，这突显了长期隔离和限制的普遍影响。

结合使用自我报告测量、专家评估和正弦-余弦

作者贡献声明

汉内斯·哈格松（Hannes Hagson）：写作——审阅与编辑，调查。斯泰因·图伦（Stijn Thoolen）：写作——审阅与编辑，调查。纳贾·阿尔伯特森（Nadja Albertsen）：写作——审阅与编辑，项目管理。米克尔·博施·布鲁格拉（Miquel Bosch Bruguera）：写作——审阅与编辑，初稿撰写，可视化，方法学，正式分析。夏洛特·勒·莫尔万·德·塞凯拉（Charlotte Le Morvan de Sequeira）：写作——审阅与编辑，初稿撰写，验证，方法学，正式分析，数据

未引用参考文献

Grant等人，2007年；Heuchert和McNair，2012年；Palinkas等人，2004年。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者IM索取。

资助

IM感谢德国航空航天中心（DLR）的支持，资助编号为50WB1920。

利益冲突声明

无。

致谢

作者衷心感谢参与者的宝贵贡献。作者感谢欧洲航天局（ESA）、法国极地研究所（IPEV）和意大利国家南极研究计划（PNRA）在ICELAND项目框架内的支持和合作。特别感谢ESA人类探索科学支持团队的宝贵意见。所有作者还感谢图宾根大学的开放获取出版基金的支持。