孤立した環境が人間の心理的・生理的健康に与える影響に関する調査

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Sci. Total Environ..2020 May;716:136972. S0048-9697(20)30482-4. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.136972.Epub 2020-02-06.

孤立した環境が人間の心理的・生理的健康に与える影響に関する調査

Investigation on the influence of isolated environment on human psychological and physiological health.

Chen Meng
Wei Wang
Zikai Hao
Hong Liu

PMID: 32036130 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.136972.

抄録

乗組員は、自然光や知覚を欠いた孤立した環境で作業・生活をしている。彼らの健康問題は記録されているが、そのメカニズムは十分には解明されていない。本研究の目的は，乗組員の健康に及ぼす隔離環境の心理的・生理的影響を調査することである．隔離された環境の複雑さを考慮して、研究プラットフォームである生体再生生命維持システム(BLSS)をシミュレートするためには、手動で制御可能なシステムが必要である。症状チェックリスト90(SCL-90)を用いて情緒状態を調べた。尿検体はメタボノミクスとホルモン分泌の分析のために採取した。腸内微生物分析のために糞便サンプルを採取した。実験期間中、乗組員(n=4)は1日のスケジュールを厳守した。その結果、5つの感情因子が有意に増加し(P<0.05)、トリプトファン代謝経路では差動代謝物が濃縮され、自然光のない隔離された環境ではプレボテラの相対的な存在量が有意に減少(P<0.0001)した。ホルモン（メラトニン、コルチゾール）の分泌リズムも変化した。コルチゾール分泌と不安の間には有意な正の相関関係（r=0.805, P<0.05）が認められた。結論として、隔離された環境での自然光シミュレーションは、乗組員の生理的・心理的健康に良い影響を与える可能性がある。

Crewmembers are working and living in isolated environment lacking natural light and perception. Although their health problems have been documented, the mechanism has not been thoroughly investigated. The aim of the present study is to investigate the psychological and physiological influences of isolated environment on crewmember's health. On account of complexity of the isolated environment, it is necessary to have a manually controllable system to simulate research platform-Bioregenerative Life Support System (BLSS). Symptom checklist 90 (SCL-90) was used to complete emotional status test. Urine samples were collected for metabonomics and hormone secretion analysis. Fecal samples were collected for intestinal microorganisms analysis. Crewmembers (n = 4) followed strict daily schedule during the experimental period. Five emotional factors were significantly (P < 0.05) increased, differential metabolites were enriched in tryptophan metabolism pathway, the relative abundance of Prevotella decreased significantly (P < 0.0001) when crewmembers in isolated environment without natural light. Hormone (melatonin, cortisol) secretion rhythm also changed. Significant positive correlation (r = 0.805, P < 0.05) between cortisol secretion and anxiety was observed. In conclusion, natural light simulation in an isolated environment may have a positive effect on the physiological and psychological health of the crewmember.