摘要:1962年,法国地质学家米歇尔·西弗尔在阿尔卑斯山洞穴地下130米处生活63天。他脱离阳光与时钟,发现人体生物钟可独立运行,这一发现推动了时间生物学发展,影响太空医学等领域。
1962年,法国地质学家米歇尔·西弗尔在阿尔卑斯山洞穴地下130米处生活63天。他脱离阳光与时钟,发现人体生物钟可独立运行,这一发现推动了时间生物学发展,影响太空医学等领域。
1962年夏天,法国地质学家米歇尔·西弗尔下潜到阿尔卑斯山的斯卡拉松洞穴地下130米处。他远离阳光、时钟和日历,直到63天后才重返地面。
最初的冰川调查,最终变成了一项关于人类时间感知的激进自我实验。这一实验最终重塑了现代科学对昼夜节律的理解,并启发了数十年间在太空医学、神经科学和睡眠科学领域的研究。
当时年仅23岁的西弗尔,最初计划进行一次简短的地质调查。但他对一个问题产生了浓厚兴趣:当人类失去所有时间感时,身心会发生什么变化?
他设计了一项大胆且极简的实验。在冰洞里,没有阳光、没有时钟,也没有与外界的定时联系——只有一部电话,用于报告自己何时醒来、入睡或进食。
洞穴里的环境极为恶劣。空气湿度高达98%,温度仅略高于冰点,寂静如重压般笼罩着一切。他的手电筒是唯一的光源,在这片没有时间概念的深渊中,成了微弱的生命线。
然而,正是在这种极端隔离的环境中,西弗尔开始观察到一些非凡的现象。
几天之内,他的时间感知开始发生变化。他不再能感受到24小时一天的节奏,内在周期逐渐拉长——起初延长到24.5小时,在后来的实验中,清醒时间甚至长达36小时。
据他接受《科学美国人》采访时回忆,他常常感觉自己只清醒了一天,结果却发现已经清醒了将近两天。
“我完全失去了时间概念,”西弗尔后来回忆道。“我能分辨出是早上还是晚上,但仅此而已。我以为自己在下面待了35天,实际上已经过了63天。”
西弗尔的发现,首次为“人类拥有无需外部时间信号即可运行的内在‘生物钟’”提供了现实证据。当时,昼夜节律的概念仍处于起步阶段,早期实验室研究主要在动物和昆虫身上进行。
西弗尔发表研究数据后,研究人员开始更深入地探索这些节律。他的研究推动了“时间生物学”这一科学领域的诞生,如今该领域被用于研究从时差反应、睡眠障碍,到与人体生物钟同步的癌症治疗效果等各种问题。
他的洞穴日记和生物特征记录,成为后来同行评议研究(包括马克斯·普朗克生物控制论研究所和哈佛医学院领导的研究)的基础证据。这些研究证实,下丘脑的视交叉上核——大脑中的一个区域——在没有光线信号的情况下,仍在调节生物时间方面发挥核心作用。
不久之后,太空机构就注意到了他的研究。1972年,西弗尔在得克萨斯州的一个洞穴中重复了这一实验——这次是与美国国家航空航天局(NASA)合作,当时NASA正为更长时间的太空任务做准备。
早期阿波罗计划的宇航员已经报告过时间混乱和方向迷失的情况,这引发了人们对密闭、黑暗环境中心理承受能力的严重担忧。
西弗尔的数据,对帮助NASA和后来的欧洲空间局(ESA)理解大脑和身体如何应对感觉剥夺和时间隔离至关重要——这两点都是长期太空飞行和火星任务规划中的关键挑战。
事实上,欧洲空间局2022年的一份内部报告指出,西弗尔的研究是模拟宇航员研究最早的先驱之一。
军方也对他的研究表现出兴趣,尤其是在潜艇行动方面。在时间信号被操纵或缺失的密闭环境中,保持思维清晰、睡眠规律和团队协作至关重要。
西弗尔的研究提供了罕见的、有数据支持的见解,帮助人们了解人类感知如何偏离正常轨道,以及可能需要采取哪些措施来应对。
尽管西弗尔身体上安然无恙,但实验带来的心理影响却难以量化。他报告说自己出现了记忆丧失、焦虑发作,以及一种奇特的情绪反应迟钝。有一次,他甚至在说完一句话之前,就忘了句子的开头。
如今,这些症状在感觉剥夺研究中已被确认,并且与长期密闭环境(包括南极越冬、监狱隔离,甚至疫情封锁期间出现的数字隔离)中的症状有相似之处。
昼夜节律紊乱与认知能力下降、抑郁症,甚至代谢紊乱密切相关。
如今已80多岁的西弗尔仍住在尼斯,身边摆满了化石、探险装备,以及记录他一生突破极限经历的物品。他还保留着一管阿波罗宇航员使用过的电极膏——这小小的物品,提醒着他与自己曾帮助过的太空先驱者之间的联系,而这种联系源于地下,而非太空。
63天洞穴实验揭开人体生物钟奥秘,对多领域产生深远影响。你认为类似实验还能为现代生活解决哪些问题?比如改善睡眠障碍或应对长期隔离?
来源:悠悠趣闻