不同顏色的光如何影響睡眠?新的研究帶來了新的視角

Mondo 健康 更新 2024-01-31

編輯推薦: 夜間光線被認為不利於睡眠。 但是,光的顏色有作用嗎?巴塞爾大學和慕尼黑工業大學(TUM)的研究人員比較了不同顏色的光對人體的影響。 研究人員的發現與之前在小鼠身上的研究結果相矛盾。

視覺是乙個複雜的過程。 對環境的視覺感知由不同波長的光組合而成,這些光在大腦中被解碼為顏色和亮度。 視網膜上的感光器首先將光轉化為電脈衝:在足夠的光線下,視錐細胞能夠產生清晰、細緻和彩色的視覺。 視桿細胞僅在弱光條件下對視力有貢獻,可以區分不同深淺的灰色,但會使視力不那麼精確。 神經衝動最終傳遞到視網膜的神經節細胞,然後通過視神經傳遞到大腦的視覺皮層。 大腦的這個區域將神經活動處理成彩色影象。

然而,環境光不僅讓我們看到,還會影響我們的睡眠-覺醒節律。 特殊的神經節細胞在這一過程中起著重要作用,它們對光與視錐細胞和視桿細胞一樣敏感,對波長約為490奈米的短波長光特別敏感。 如果光是 440 到 490 奈米的短波長,我們可以感知到藍色。 如果短波長光啟用神經節細胞,它們就會發出當天的內部時鐘訊號。 這裡的決定性因素是每個波長的光的強度;感知到的顏色無關緊要。

然而,光敏神經節細胞也從視錐細胞接收資訊。 這就提出了乙個問題:視錐細胞,以及光的顏色,是否也會影響生物鐘畢竟,亮度和顏色最顯著的變化發生在日出和日落時,標誌著一天的開始和結束。 克里斯汀·布魯姆博士說。 在巴塞爾大學時間生物學中心,她研究光對人類的影響,並且是一項研究的第一作者,該研究調查了不同顏色的光對內部時鐘和睡眠的影響。 巴塞爾大學和德國技術大學的研究小組在科學期刊《自然人類行為》上發表了他們的研究結果。

2019 年對小鼠進行的一項研究表明,黃光對內部時鐘的影響大於藍光。 在人類中,光對生物鐘和睡眠的主要影響可能是由光敏神經節細胞介導的,Christine Blume說。 “然而,有理由相信,視錐細胞編碼的光的顏色也可能與內部時鐘有關。 ”

為了弄清楚這一點,研究人員讓16名健康志願者在深夜接受藍光或黃光刺激一小時,而白光刺激則被用作對照條件。 光刺激的設計方式是,它們以非常可控的方式以不同的方式啟用視網膜上的顏色敏感錐細胞。 然而,在所有三種情況下,光敏神經節細胞的刺激是相同的。 因此,光效果的差異直接歸因於視錐細胞單獨受到的刺激,並最終歸因於光的顏色。

慕尼黑工業大學時間生物學和健康學教授曼努埃爾·斯皮尚(Manuel Spitschan)也參與了這項研究,他說:“這種光刺激方法使我們能夠以一種乾淨的實驗方式分離出光的特性,這些特性可能在光如何影響人類中發揮作用。 ”

為了了解不同光刺激對身體的影響,在睡眠實驗室中,研究人員確定了參與者的生物鐘是否隨著光的顏色而變化。 此外,他們還評估了志願者入睡所需的時間以及他們在晚上開始時睡了多深。 研究人員還詢問了他們的疲勞程度,並測試了他們的反應能力,這種反應能力隨著睡意的增加而降低。

“我們沒有發現任何證據表明藍黃色維度的光顏色變化對人體的內部時鐘或睡眠有相關影響。 這與上述小鼠研究的結果相矛盾,Christine Blume說。 “相反,我們的研究結果支援許多其他研究的結果,即光敏神經節細胞對人體的內部時鐘最為重要。

Manuel Spitschan認為這項研究是將基礎研究付諸實踐的重要一步:“我們的研究結果表明,在規劃和設計照明時,考慮光對光敏神經節細胞的影響可能至關重要。 視錐細胞和顏色起著非常小的作用。 ”

如果引數發生變化,例如光照的持續時間延長或發生在不同的時間,那麼光的顏色是否對睡眠也沒有影響還有待觀察,後續研究應該回答這些問題。

我們經常聽說智慧型手機和平板電腦螢幕發出的短波光會影響生物節律和睡眠。 因此,建議在傍晚早點收起手機,或者至少使用夜班模式,這樣會降低短波長的光比例,看起來有點發黃。 克里斯汀·布魯姆(Christine Blume)證實了這一點。 然而,淡黃色調整是可以避免的副產品。 “從技術上講,即使不調整顯示器的顏色,也可以減少短波長的比例,但這在商用手機顯示器上還沒有實現。 睡眠研究人員指出。

*:《自然人類行為》雜誌。

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