倫斯勒理工學(xué)院照明研究中心（LRC）和美國(guó)總務(wù)管理局的研究人員剛剛發(fā)表了一系列最新研究成果，探討了光如何影響白天的警覺性和夜晚的睡眠質(zhì)量。

 

　　這項(xiàng)研究測(cè)試了LRC開發(fā)的一種特殊的照明設(shè)備，它可以幫助設(shè)定職員的睡眠－覺醒周期和警覺性。來自華盛頓特區(qū)美國(guó)國(guó)務(wù)院辦公樓的19名參與者完成了為期三周的研究。

 

　　光必須進(jìn)入眼睛才能有效地控制晝夜節(jié)律。現(xiàn)代社會(huì)中的人們通常將90％以上的時(shí)間都待在室內(nèi)，但是室內(nèi)的照明通常不足以刺激生物鐘。典型的辦公室照明設(shè)備在眼睛處提供不到100lux的光線，而晴天時(shí)在室外則可以提供1000到10，000lux以上的光。晝夜節(jié)律刺激（CS）是一種對(duì)影響人體生化所需的光照類型的測(cè)量。確切地說，是燈光的類型和強(qiáng)度抑制了使我們感到困倦的荷爾蒙。CS指標(biāo)是基于科學(xué)家提出的視網(wǎng)膜如何將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為晝夜節(jié)律系統(tǒng)的神經(jīng)信號(hào)的模型，它確定了抑制睡眠荷爾蒙褪黑激素所需的照明。晝夜節(jié)律系統(tǒng)的照明設(shè)計(jì)目標(biāo)與傳統(tǒng)建筑照明設(shè)計(jì)的目標(biāo)不同，因此需要的指標(biāo)與照明設(shè)計(jì)師目前使用的指標(biāo)不同。

 

　　安裝在參與者電腦顯示器附近的照明設(shè)備上午發(fā)出的飽和藍(lán)光，晝夜節(jié)律刺激為0．4；中午的多色白光，晝夜節(jié)律刺激為0．3；下午的飽和紅光，晝夜節(jié)律刺激接近于零。

 

　　對(duì)休息－活動(dòng)、睡眠、活力和警覺性的客觀和主觀測(cè)量指標(biāo)被用來評(píng)估照明干預(yù)措施。結(jié)果表明，參與者表現(xiàn)出更穩(wěn)定的休息－活動(dòng)模式，這表明他們的睡眠－覺醒周期或晝夜節(jié)律周期與白天－晚上周期相匹配，并且在研究期間醒得更早。早晨的藍(lán)光似乎提前了參與者的生理周期，導(dǎo)致參與者在早上醒得更早。午后的紅光在午餐后的能量下降之時(shí)（大約下午3點(diǎn)），引起強(qiáng)烈的警覺性反應(yīng)，減少了睡意，增加了主觀的活力和能量。

 

　　這些領(lǐng)域的研究結(jié)果首次證明，紅光與環(huán)境白光相結(jié)合能夠提供有效的覺刺激，并支持這樣一種推論——即當(dāng)適當(dāng)?shù)厥褂霉庹諘r(shí)，可以促進(jìn)晝夜節(jié)律的夾帶并提高警覺性。

 

 

　　研究論文《光、夾帶和警覺：辦公室中的案例研究》發(fā)表在《照明研究與技術(shù)》雜志上。作者包括Mariana Figueiro，Mark Rea，Levent Sahin和的Charles Roohan。

 

　　LRC之前的研究測(cè)量了美國(guó)5座政府辦公大樓中109名參與者的光照水平，這些大樓的設(shè)計(jì)是為了最大限度地利用室內(nèi)的日光。Figueiro博士和她的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，即使是在有許多大窗戶的開放式辦公室里，由于季節(jié)、云層覆蓋、辦公桌朝向和窗簾位置等因素，辦公室工作人員也無法獲得足夠的光線來刺激他們的晝夜節(jié)律系統(tǒng)。

 

　　根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，研究小組推測(cè)可以使用額外的人工照明來確保辦公室工作人員白天獲得足夠的光線，并在另外四個(gè)地點(diǎn)為68名參與者安裝了具有晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)作用的照明系統(tǒng)。結(jié)果顯示，使用額外的人工照明后，辦公室職員的困倦感大大降低，而且，正如所假設(shè)的那樣，他們報(bào)告說，他們的活力、精力和警覺性明顯增強(qiáng)。

 

　　目前的研究結(jié)果表明，量身定制的照明干預(yù)可以幫助激勵(lì)建筑的居住者或使用者，并可以提高工作時(shí)間內(nèi)的警覺性。Figueiro博士說，目前研究中使用的“非視覺層的光”不僅實(shí)用，而且成本低廉，有助于加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用之間的橋梁。

 

　　科學(xué)家們表示，現(xiàn)在大多數(shù)人白天沒有得到足夠的光照，然而白天的光線太少，晚上的光線又太多。很多人在晚上使用智能手機(jī)和平板電腦等發(fā)光電子設(shè)備，或者在電腦上工作到很晚。當(dāng)你準(zhǔn)備睡覺時(shí)，這些屏幕發(fā)出的光會(huì)讓大腦認(rèn)為該起床了。

 

　　晝夜節(jié)律的中斷影響著我們每一個(gè)生物系統(tǒng)，從單細(xì)胞的DNA修復(fù)到大腦松果體分泌的褪黑激素。晝夜節(jié)律紊亂與休息活動(dòng)模式紊亂的關(guān)系最為明顯，后者會(huì)導(dǎo)致白天嗜睡和晚上失眠，同時(shí)也與糖尿病、肥胖、心血管疾病和某些癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。

 

　　暴露在一個(gè)強(qiáng)大的24小時(shí)光暗循環(huán)會(huì)促進(jìn)晝夜節(jié)律，這有許多健康的好處，如提高人們的警覺性和白天的活力，改善情緒，改善夜間睡眠。最近的研究表明，健康、有規(guī)律的睡眠模式甚至可能有助于預(yù)防阿爾茨海默病。