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心理所科研人员进行国内首次空间站心理学实验

2012.7.26

　　6月29日，我国发射的神九飞船胜利返航。但不为大众所知的是，神九航天员们此次返航，也带回了我国首次空间站心理学实验的宝贵实验数据。中国科学院心理研究所李纾研究员、蒋毅研究员率领其研究团队参加了这次实验。

　　从“嫦娥奔月”的古老神话到“星际迷航”，人类一直梦想着在太空生活，甚至移民到新的星球。但实现这一梦想，不仅需要掌握更先进的航天与空间技术，另一必要条件是：在太空环境中，人类可以像在母星地球上一样正常地生活和工作。已有大量研究表明，太空环境对人类的生理和心理功能存在影响。以失重为例，失重对人类的肌肉骨骼系统、心血管系统、以及神经系统的正常生理活动都存在不同程度的干扰。基于这些生理变化，人类的基础感知觉，例如视觉、听觉、前庭觉在失重状态下也会受到影响。然而，目前国际上对人类认知功能受如失重等太空环境因素影响的研究相对较少，关于这些因素对人类高级心理功能的影响，如决策、多任务作业等的研究更为罕见。

　　针对以往国内外同类研究中的这些不足，中国科学院心理研究所李纾研究员、蒋毅研究员率领其团队，以神九航天员为受试者，在“天宫一号”中进行了我国首次空间站心理学实验。其中，李纾研究员团队主要考察了在太空环境中人类进行风险决策和跨期决策的主要特征。蒋毅研究员团队主要研究了重力参照系对人类视知觉的影响。　　视觉是人类最重要的感觉通道，承载了航天员太空作业中所需的大部分信息。长期的进化使人类视觉系统对重力参照系产生了很强的依赖性。太空失重环境不但破坏了物体运动受重力制约这一基本的物理现象，还改变了航天员对自身重力状态的感知。这些改变可能直接损害航天员对环境信息的理解和处理，并给眼手或眼耳协调带来困难，从而对航天作业绩效产生决定性的影响。蒋毅研究团队以不同重力参照系下的生物运动信息为例，考查了太空失重环境对航天员视知觉加工特点的影响(见图1)。

　　决策是人类的高级认知活动之一，在太空环境中，人类所做的决策中极可能包含的关键因素之一是风险与时间。以航天员进行“交互对接”的决策为例，这一决策的风险非常高：失误的后果可能是轻则撞毁交互对接装置，重则可能“船毁人亡”;航天员的决策也必须考虑时间因素：每次对接只有10分钟，航天员需要对操作的耗时与精度进行合理的权衡。李纾研究员团队使用两个有趣经典的实验任务，考查了航天员在风险决策和跨期决策(即涉及时间的决策)中的基本特征(见图 2)。

　　本次实验是我国首次在空间站进行的心理学实验。预期该研究结果不仅可为“失重条件下人类的认知功能是否发生改变”这一重要问题提供基础性证据，也可为进一步了解航天条件下人类的认知规律奠定基础。

　　本实验由973项目“面向长期空间飞行的航天员作业能力变化规律及机制研究”(2011CB711000)组织实施，并受该项目资助。该项目由中国航天员中心主任陈善广研究员任首席科学家，心理所方由李纾研究员为课题负责人的骨干团队(含“百人计划”3人，研究员4人，副研究员1人)参加了该项目的科研工作。在该项目的资助下，心理所已经完成头低位卧床实验、空间站实验等一系列实验，取得了初步成果，并在PNAS等重要国际学术期刊发表了一批学术论文。