湿热环境对官兵神经行为能力的影响

李代波，刘乐斌，申 立，曾 岚，蒋 昀，鞠鹤鹏，银 涛

0 引 言

湿热环境是军人经常面临的作业和战斗环境，主要分为自然湿热环境和特定的微小气候湿热环境，后者主要包括防护服以及诸如坦克、装甲车、舰艇、载人飞行器、坑道等军用密闭舱室［1］。这些微环境常超过高温作业环境标准，如某装甲车夏季在我国南方户外条件下进行训练，舱室内最高温度可达50℃，而相对湿度最高可达98%［2］。湿热环境加上大强度的训练可能会降低人脑皮层功能，减弱其适应能力，降低人员动作的灵敏性和协调性，直接导致官兵的神经行为能力下降［3］。本研究采用中文最新版计算机化的神经行为评测系统（Bole.Neurobehavioral Evaluation System，Bole.NES）对南部战区某部官兵分别在湿热和舒适环境下进行神经行为测试，以探讨湿热环境对其神经行为能力的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象随机整群抽样选择南部战区某部队100 名官兵作为研究对象，分别测试其处于湿热环境（广州，2018年7月，当月平均最高气温33.3℃，平均相对湿度78%；测试时室内气温T≥32℃，相对湿度RH≥60%）和舒适环境（广州，2018年11月，当月平均最高气温25.2℃，平均相对湿度57%；测试时室内气温（25±1）℃，相对湿度RH≤60%）条件下的神经行为能力。所有研究对象均符合以下测试要求：①无神经精神系统疾患；②无视觉、听觉及手部运动障碍；③测试前4 h 未饮酒或服用镇静剂；④能够很好理解和配合测试人员完成测试。所有研究对象均签署知情同意书。本研究经伦理委员会批准（批准号：2016JKZX002）。

1.2 方法

1.2.1 问卷调查内容包括年龄、军龄、身高、体重、人员类别、文化程度及计算机熟练程度等，调查由专业人员指导完成。

1.2.2 模块化项目的测试采用Bole.NES 进行测试，选用其中10项敏感测试指标［4］：①心境量表（Profile of Mood States，POMS），主要反映测试个体心境、情绪和情感状态。紧张-焦虑、愤怒-敌意、疲惫-惰性、抑郁-沮丧、困惑-迷茫等几种负性情绪得分升高，有力-好动得分下降，表示对人员情绪造成不利影响，反之则产生有利影响；②心算，主要反映测试个体智力-逻辑思维能力；③系列加减，主要反映测试个体智力-记忆/思维能力；④视觉保留，主要反映测试个体工作记忆和视觉记忆能力；⑤记忆扫描，主要反映测试个体短时记忆能力；⑥数字检索，主要反映测试个体视感知-视觉检索能力；⑦注意力调转，主要反映测试个体视警觉性、注意力以及反应的协调能力；⑧曲线吻合，主要反映测试个体眼-手协调及非随意运动稳定性；⑨目标追踪，主要反映测试个体注意力与眼-手协调运动能力；⑩斯特鲁普效应，主要反映测试个体选择注意力及认知的抗干扰能力。所有测试对象在正式测试前进行模拟测试，完全掌握测试内容和操作方法。正式测试严格按照操作指南进行，被试人员在光线柔和、四周安静、无风的房间内用配置相同的电子计算机操作，一次性完成10个测试项目，全部测试由专业人员指导完成。

1.2.3 神经行为能力指数的测试Bole.NES除继续保留模块化测试项目组合和测试参数编辑等功能外，在测试结果的评价方法上还引入了神经行为能力指数（neurobehavioral ability index，NAI）。NAI 是将神经行为测试结果的多个检测指标按照一定的计算规则生成的无量纲值，NAI越大，说明该神经行为能力越强，反之亦然。使神经行为检测结果的评价更为简便和直观，能够反映神经功能的总体状况［4］。

1.3 统计学分析采用SPSS 20.0 统计软件进行统计学分析，计量资料采用均数±标准差（±s）表示，组间计量资料比较采用t 检验，以P≤0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 基线资料100名研究对象中，男85名，女15名，平均年龄（24.1±4.8）岁，平均军龄（5.3±5.0）年，平均身高（171.7±6.1）cm，平均体重（66.0±9.6）kg；文化程度：硕士研究生2名，本科18名，大专31名，高中48名，初中1名；人员类别：干部10名，士官55名，义务兵35名；计算机熟练程度：一般85名，熟练14名，精通1名。

2.2 神经行为测试结果

2.2.1 情感情绪结果与舒适环境相比较，官兵在湿热环境下紧张-焦虑、愤怒-敌意、疲惫-惰性、抑郁-沮丧、困惑-迷茫等几种负性情绪得分升高，有力-好动得分下降，差异有统计学意义（P<0.05），见表1。

2.2.2 智力测试结果与舒适环境比较，湿热环境下，官兵的心算测试计算个数和正确个数下降、神经行为能力指数降低，差异有统计学意义（P<0.05）；系列加减测试的正确个数减少，总耗时和平均反应时间增加，神经行为能力指数降低，差异有统计学意义（P<0.05），见表2。

表1 官兵在不同环境下心境量表测试结果比较（±s,n=100）

表1 官兵在不同环境下心境量表测试结果比较（±s,n=100）

与舒适环境比较，*P<0.05

表2 官兵在不同环境下测试结果比较（±s,n=100）

表2 官兵在不同环境下测试结果比较（±s,n=100）

与舒适环境比较，*P<0.05

2.2.3 学习与记忆能力测试结果与舒适环境比较，湿热环境下，官兵的视觉保留测试的正确个数减少、平均反应时间增加，神经行为能力指数降低，差异有统计学意义（P<0.05）；记忆扫描测试的平均反应时间增加、神经行为能力指数降低，差异有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.2.4 感知觉能力测试结果与舒适环境比较，湿热环境下，官兵的数字检索测试的正确个数减少、平均反应时间增加、神经行为能力指数降低，差异有统计学意义（P<0.05）；注意力调转测试的正确个数减少，差异有统计学意义（P<0.05），而平均反应时间和能力指数的差异无统计学意义（P>0.05），见表2。

2.2.5 心理运动测试结果与舒适环境比较，湿热环境下，官兵的曲线吻合测试的耗时增加，差异有统计学意义（P<0.05），而平均偏移量和能力指数的差异无统计学意义（P>0.05）；目标追踪测试的点击总数、准确点击数和能力指数下降，但差异无统计学意义（P>0.05），见表2。

2.2.6 其他心理运动类测试结果与舒适环境比较，湿热环境下，官兵的斯特鲁普效应测试的正确个数和能力指数下降，平均反应时间增加，但差异无统计学意义（P>0.05），见表3。

表3 官兵在不同环境下斯特鲁普效应测试结果比较（±s,n=100）

表3 官兵在不同环境下斯特鲁普效应测试结果比较（±s,n=100）

3 讨 论

神经行为是指由机体各种感觉系统接受信息，通过中枢神经系统整合、加工再发出各种动作指令，直至最后完成这一指令的过程。这一过程的强弱和准确度称为神经行为能力，被视为最敏感、最复杂的人体生理功能，常作为环境有害因素对机体造成不利影响的早期评价指标。

根据环境温度和人体热平衡之间的关系，通常把气温35℃以上的生活环境、32℃以上的劳作环境以及相对湿度在60%以上的环境称为高温高湿环境［5］。近年来由于我国本土战略防御重点南移，国际救援、反恐、维和、护航等成我军担负的常态化任务，加上大量新型军事装备的涌现，如新型坦克、装甲、潜艇以及大型水面舰艇［6］等形成的人工热环境数量倍增，湿热环境已经成为严重影响军人健康［7］和军事作业能力的重要因素，湿热环境对官兵神经行为的影响特征亟待进一步探讨。本研究通过测试比较热区部队官兵在自然湿热环境和舒适环境下的神经行为能力，发现湿热环境对官兵的情绪、智力、学习与记忆能力、感知觉和心理运动等神经行为能力均产生了一定程度的不利影响。

负面的情绪可引起负面的行为［8］。本研究发现官兵在湿热环境下紧张-焦虑、愤怒-敌意、疲惫-惰性、抑郁-沮丧、困惑-迷茫等几种负性情绪得分升高，有力-好动等正性情绪的得分下降，这可能对官兵的意志力带来不良影响，从而引起盲从、被暗示等现象。在负性情绪的影响下，还可能出现短时记忆容量变小、注意力分散且稳定性差、思维想象困难、警觉水平降低等问题，从而减弱其自我控制能力［9］。

当今信息化条件下的战争，官兵的智力、学习与记忆能力、感知觉以及心理运动等神经行为能力对战争的胜负起着重要作用。本研究结果显示，在湿热环境下，官兵的智力、学习与记忆能力、感知觉等相关测试项目的多项指标低于舒适环境，说明湿热环境对官兵的逻辑思维能力、记忆/思维能力、工作记忆和视觉记忆能力、短时记忆能力、视感知-视觉检索能力、视警觉性、注意力以及反应的协调能力等方面的神经行为能力也造成了不利影响。高温可导致人员智力相似性、记忆力和视能力得分下降［10］。研究发现，在湿热环境下驾驶装甲车，驾驶员的运算能力下降，视觉感知的操作错误数增加，反应灵敏性和速度下降，严重影响军事作业效能［11］。高温能够使人体认知功能受损［12］，引起人员认知能力评分下降［13］，并且机体的认知能力与高温程度具有相关性［14］。而认知能力与军人的作战绩效又呈高度相关，暴露在温度较高的外部环境中，对军人完成相对复杂任务的能力经常造成不利影响［15-16］。动物试验也显示，高温可降低小鼠的学习记忆能力，影响其情绪唤醒水平［17-18］。高温环境能够影响战斗机飞行员的最小感知力、反应和灵活性［19］，还能减弱矿工的反应能力、手指灵活性和双手协调性［20］。湿热环境主要通过改变神经递质含量［21-22］、影响信号传导通路［23］、激发免疫反应和炎症反应等途径引起机体相关神经行为能力的改变［24］。另外，军事作业环境除了高温高湿，还往往伴随着噪声、振动等有害因素，可进一步加重对官兵神经行为能力的影响［25-26］。

为减轻湿热环境对官兵神经行为能力的影响，维护部队战斗力，各级应采取以下综合措施：①加强热区部队军事作业过程中热应激监测、评价及预警，尽量避开高温天气气温最高时段进行训练或作业；②部队在入夏前开展耐热锻炼促进热习服形成，同时加强辅助药物及特种营养的保障，提高官兵对湿热环境的适应能力；③改善官兵居住和训练条件，研制并配发有助于部队抵抗热应激的降温装备（如单兵空调背心等）；④加强官兵湿热环境下训练的医疗卫生保障和心理辅导。