Завораживающие голубые и оранжевые оттенки на небе в начале и конце солнечного дня могут играть важную роль в настройке внутренних часов человека. В исследовании, проведенном в Университете Вашингтона в Сиэтле, новый светодиодный светильник, излучающий попеременно оранжевые и синие волны, превзошел два других световых прибора в повышении уровня мелатонина в группе участников исследования.
Результаты работы, опубликованные в журнале Journal of Biological Rhythms, устанавливают новую планку в способности человека влиять на свои циркадные ритмы и отражают эффективный подход в борьбе с сезонным аффективным расстройством.
Множество проблем со здоровьем и настроением связывают с рассинхронизацией циркадных ритмов. Такой асинхронности способствуют сезонные изменения, недостаток естественного освещения, работа в ночную смену и перелеты через несколько часовых поясов.
«Наши внутренние часы подсказывают нам, как должно действовать наше тело в разное время суток, но часы должны быть настроены, и если наш мозг не синхронизирован со временем суток, то он не будет работать правильно», – говорит Джей Нейц, соавтор статьи и профессор офтальмологии.
Циркадные ритмы обучаются и сбрасываются каждый день благодаря 24-часовым солнечным циклам света и темноты, которые стимулируют цепи в глазах, передающие информацию в мозг. Получив ее, мозг вырабатывает мелатонин – гормон, который помогает организму погрузиться в сон синхронно с солнечной ночью.
У людей, проводящих много часов в день при искусственном освещении, циркадные ритмы часто отстают от естественного освещения. Многие осветительные приборы призваны компенсировать или противодействовать этому отставанию.
В большинстве этих продуктов особое внимание уделяется синему цвету, поскольку известно, что он влияет на меланопсин – фотопигмент в глазах, который взаимодействует с мозгом и наиболее чувствителен к синему цвету. «В отличие от этого, разработанный нами светильник не задействует фотопигмент меланопсин», – пояснил Нейц. «В нем чередуются синие и оранжевые волны, которые стимулируют сине-желтую оппонентную цепь, работающую через колбочковые фоторецепторы в сетчатке. Эта связка гораздо чувствительнее меланопсина, и именно ее использует наш мозг, чтобы перевести внутренние часы».
Ученые попытались сравнить влияние различных видов искусственного освещения на выработку мелатонина. Было проведено испытание трех приборов:
- белый свет яркостью 500 люкс (яркость, подходящая для обычных офисных помещений);
- синий светодиод с короткой длиной волны, предназначенный для запуска меланопсина;
- недавно разработанный светодиод с синей и оранжевой длиной волны, которые чередуются 19 раз в секунду, создавая мягкое белое свечение.
Задача состояла в том, чтобы выяснить, какой подход к освещению наиболее эффективен для продвижения фазы выработки мелатонина у участников исследования. Все испытуемые прошли следующую процедуру воздействия каждого из трех тестовых светильников.
В первый вечер было взято несколько образцов слюны, чтобы определить базовое начало и пик выработки мелатонина у участников. Для каждого участника начало этой фазы определялось тем, что утром в течение двух часов он находился под воздействием тестового света. Вечером снова брали образцы слюны, чтобы определить, наступила ли у испытуемых фаза мелатонина раньше по сравнению с их индивидуальными исходными показателями.
Во время каждого теста воздействие других источников света контролировалось. Тесты проводились с таким интервалом, чтобы испытуемые могли вернуться к своим обычным базовым фазам перед началом работы с новым устройством.
С точки зрения сдвига фазы выработки мелатонина лучше всего зарекомендовал себя прибор с чередующимися сине-оранжевыми светодиодами, сдвиг фазы которого составил 1 час 20 минут. Синий свет обеспечил сдвиг фазы на 40 минут. Белый свет с яркостью 500 люксов вызвал сдвиг всего на 2,8 минуты. «Несмотря на то что невооруженным глазом наш свет выглядит как белый, ваш мозг распознает чередование синих и оранжевых волн как цвета неба», – пояснили разработчики.
[Фото: UW Medicine / Jay Neitz]
