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深藍色的夜空中,一架以色列空軍 F-16I 戰鬥機起飛後爬升,機身只剩深色剪影,尾管的後燃器噴出一道亮藍白色的火焰
圖片:Airman 1st Class Kyle Cope / U.S. Air Force(公有領域,Wikimedia Commons)
航空安全飛行生理睡眠研究軍事

熬夜 24 小時只補眠 3 小時,戰鬥機飛行員的注意力回得來嗎?

戴上耳機之前,研究人員交代他,這個測驗不用做任何事,坐著就好,眼睛不要閉起來。
Skyfaring發布:2026年10月29日閱讀約 7 分鐘・7 節— 次瀏覽

工作坊第三天早上,一名以色列空軍飛行員坐在空白牆壁前的椅子上。眼睛下方貼著兩片電極,耳朵戴著耳機,耳機裡放著不會停的低噪音。過去兩天,他總共睡了 3 小時。

接下來六分鐘,耳機隨機發出 50 次很響的爆音,響到他會不自覺眨一下眼。其中 20 次,爆音前 0.12 秒會先來一個小聲的音。

兩種情況他都會眨眼。先聽到小聲音的那幾次,眨眼的力道會比單純被爆音嚇到時小一些,小掉的比例就是這台機器要的數字。腦袋還跟得上的人,小聲音一來就先把反射壓下去一部分;注意力掉下來的人,壓不下去那麼多。

以色列空軍的航空醫學中心拿這個比例,量了 91 名飛行員連續三天沒睡好之後的狀態。研究 2025 年發表在神經科學期刊《Journal of Neuroscience Research》。

以色列空軍的睡眠剝奪工作坊:三天只准睡 3 小時

以色列空軍這場工作坊,是飛行員服役期間會上一次的訓練,辦在他們的飛行學校基地,目的是維持與訓練專業能力。參加是自願的,睡眠限制的規定在報名前就講清楚,過程由工作坊的教官團隊全程監控。

三天裡的作息很滿:講課、飛行訓練、體能活動、各種評量與考核,空檔很少。整段期間不准碰咖啡因和尼古丁。

研究在四個時間點測驗:第一天睡飽一夜之後當基準,第二天整夜沒睡滿 24 小時,第三天再加一個只睡 3 小時的夜晚,算起來是 45 小時沒有好好睡,第四天睡滿 8 小時後再測一次。睡飽一夜的定義是晚上 11 點到隔天早上 6 點之間睡 7 小時。所有測驗都排在早上 7 點到下午 5 點之間。

資料來自三年內十屆工作坊,一共 91 人,年齡 22 歲上下。做完全部測驗的是 77 人,66 名男性、11 名女性。少掉的那十幾個人,主要是基地裡 50 赫茲的電磁干擾蓋掉了眼睛肌肉的電訊號,記錄不能用。

這 77 人分屬三種職類:戰鬥機飛行員 17 人(飛 F-15、F-16、F-35)、攻擊直升機飛行員 23 人、無人機操作人員 37 人。

ASAT 與 PVT 兩種測驗:聽爆音量眨眼,盯著紅色秒錶按鍵。

主要的測驗叫聽覺持續注意力測驗,縮寫 ASAT。受試者坐在椅子上,眼睛下方貼電極記錄眨眼肌肉的電訊號,耳機裡先放一分鐘 70 分貝的背景噪音讓耳朵適應,接著六分鐘內隨機發出 50 次短音:30 次是單獨的爆音,分 102、108、114 分貝三種強度;另外 20 次在爆音前 0.12 秒先給一個比背景噪音高 4 或 14 分貝的小聲音。

戴上耳機之前,研究人員交代他,這個測驗不用做任何事,坐著就好,眼睛不要閉起來。

另一個測驗是機師疲勞研究裡的老工具,心理動作警覺測驗,縮寫 PVT。螢幕中央每隔 2 到 10 秒隨機出現一個紅色秒錶,秒錶一出現就按鍵,按下去才停。一次做五分鐘,量的是平均反應有多快。

研究團隊把 ASAT 當主要方法,有兩個理由。一是工作坊行程排滿,只做得了短測驗。二是 PVT 要靠受試者自己願意好好按鍵,文獻發現受試者的動機可以把睡眠不足的影響掩蓋掉,最長撐到 36 小時;眨眼是反射,研究團隊據此推測動機比較難左右 ASAT 的成績。

熬夜 24 小時後,先變鈍的是嚇一跳的力道。

被爆音嚇到的眨眼力道,熬過 24 小時之後明顯變小,之後慢慢回升。補眠 3 小時就足夠讓它回到原來的水準。

眨眼的機率沒有變。不管睡飽還是熬了兩天,爆音一響,人都會眨眼,而且音量越大眨得越用力。論文把眨眼的力道當成情緒的指標。力道變小,代表這群人的警醒程度低了下來。

單純被爆音嚇到那幾次,眨眼來得多快則沒有明顯變化。

補眠 3 小時之後,注意力還是少了七成。

小聲音把眨眼壓下去的那個比例,補眠 3 小時救不回來。它從第 24 小時開始往下掉,到 45 小時掉得更明顯,中間那 3 小時的睡眠完全沒有攔住這個趨勢。和第一天的基準比,45 小時後這個比例少了七成。睡滿 8 小時之後才回到基準附近。

先聽到小聲音那幾次,眨眼被壓下去的反應時間在 24 小時後變慢,補眠 3 小時就回到原來的速度。

紅色秒錶那邊的反應速度也在 24 小時後變慢,45 小時後更慢,補眠 3 小時沒有改善。

兩個測驗的方向一致,但是同一個人在兩邊的表現大致兜不起來。壓下去的比例和紅色秒錶看不出關聯,論文推測,ASAT 量到的是聽覺引起的反射,快到意志來不及插手;紅色秒錶要看著螢幕、自己決定按不按,中間經過大腦處理。兩邊唯一連得起來的是單純被爆音嚇到那幾次的眨眼快慢。在 45 小時那一次,眨眼比較慢的人,按紅色秒錶也比較慢。

戰鬥機、攻擊直升機、無人機飛行員,誰掉得最多?

三組的差別出現在第 45 小時。攻擊直升機飛行員和無人機操作人員的注意力,都掉得比戰鬥機飛行員明顯。無人機那組在第一天的基準和第四天恢復之後,被爆音嚇到的眨眼力道都是三組裡最高的。論文把這個解讀成他們平常的警醒程度偏高,一受到刺激,情緒反應就比另外兩組大。

論文用一種會自己把資料分成幾堆的演算法(K-means),只拿第一天基準的眨眼資料去猜一個人屬於哪個職類,猜得出來。真正屬於戰鬥機那組的人,十個認得出快九個;真正屬於攻擊直升機和無人機那兩組的人,十個認得出七個。戰鬥機飛行員的數據最集中,攻擊直升機中等,無人機操作人員最分散。

這個差別不能只當成訓練的成果。三組不是隨機分派的,三種職類的訓練內容和任務要求本來就不同,論文認為戰鬥機飛行員承受的生理與心理負荷是三者中最高;而無人機操作人員的候選來源,是從另外兩種職類被篩掉的人。研究團隊自己也把三組一開始的基準差異列進研究限制,並且寫明往後的研究每組人數都該再多一些。

睡滿 8 小時,平均回來了,分數後段的人沒有。

睡滿一夜之後,這 77 人作為一個群體,注意力的成績確實恢復了,但是平均值仍然比第一天略低。把人拆開來看,成績落在後段的那些人比前段低 12%,論文認為這些人並沒有回到可以執行任務的狀態。

研究團隊由此主張,能不能執行任務這件事要一個一個人測,不能拿群體的平均值去推論「睡滿一夜大家就都恢復了」。他們把 ASAT 提出來當候選工具。連耳朵適應的時間算進去,測一次不到十分鐘,不用抽血也不用問卷;量的是反射,論文推測受試者配不配合,不太會改變成績。

77 個人、沒有對照組,這份 2025 年研究能說什麼?

這份研究沒有隨機分組,也沒有對照組。所有人都走同一套睡眠剝奪流程,比較的是同一群人在四個時間點的變化,以及三種職類之間的差異。三組人數相差很多,一開始的基準又本來就不同,兩組之間的比較只能看作方向,不能當成定論。

受試者是 22 歲上下、受過嚴格篩選、習慣在極端睡眠條件下工作的現役軍人。他們在 45 小時後掉下來的幅度,不代表航空公司機師或一般人會掉得一樣多。工作坊行程也限制了測驗長度,記憶、決策這些能力沒有測到。

另外論文自己揭露,通訊作者是 ASAT 設備製造商 Mindtension 的科學顧問。

研究團隊想把這套眨眼測驗推成出勤前的檢查項目,照目前的資料還差一步。沒有任何一名受試者在測完之後真的去飛一趟任務,掉得最多的那天,飛出來的動作會差在哪裡,這份研究還沒有答案。

製作方式:初稿由 AI 依來源資料整理,Skyfaring 編輯校正後發布。

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