Цвет света не влияет на наши внутренние часы и режим сна
Зрение - сложный процесс, основанный на преобразовании различных длин волн света в электрические импульсы, которые декодируются в мозге как цвета и яркость. Фоторецепторы в сетчатке, известные как колбочки, способствуют резкому, детальному и цветному зрению при достаточном освещении.
С другой стороны, палочки способствуют зрению в условиях низкой освещенности, позволяя нам различать различные оттенки серого, но с меньшей точностью. Электрические импульсы передаются на ганглиозные клетки сетчатки и далее обрабатываются зрительной корой головного мозга, в результате чего мы воспринимаем цветное изображение.
Цвет света и влияние на сон
Важно отметить, что окружающий свет не только позволяет нам видеть, но и влияет на цикл сна и циркадный ритм.
Специализированные ганглиозные клетки, такие как колбочки и палочки, чувствительны к свету и сильно реагируют на коротковолновый свет с длиной волны около 490 нанометров.
При воздействии света, состоящего исключительно из коротких волн длиной от 440 до 490 нанометров, мы воспринимаем его как синий.
Если такой свет активирует ганглиозные клетки, они сигнализируют внутренним часам, что наступил день. Решающим фактором становится интенсивность света на длину волны, а не воспринимаемый цвет.
Палочки, колбочки и цвета
Доктор Кристина Блюме из Центра хронобиологии Базельского университета, изучающая влияние света на человека, поднимает вопрос о том, влияют ли колбочки и, соответственно, цвет света также на внутренние часы.
"Светочувствительные ганглиозные клетки также получают информацию от колбочек. В связи с этим возникает вопрос, влияют ли колбочки и, соответственно, цвет света на внутренние часы", - объясняет доктор Блюм.
"Ведь самые яркие изменения яркости и цвета света происходят на восходе и закате солнца, отмечая начало и конец дня", - говорит Блюм.
В исследовании 2019 года, проведенном на мышах, было высказано предположение, что желтоватый свет оказывает более сильное влияние на внутренние часы, чем голубоватый. Однако у людей основное влияние света на внутренние часы и сон, скорее всего, опосредовано через светочувствительные ганглиозные клетки.
Доктор Блюм добавляет: "Есть основания полагать, что цвет света, который кодируется колбочками, также может иметь значение для внутренних часов".
Изучение влияния цвета света
Чтобы выяснить истинность этих гипотез, исследовательская группа подвергла 16 здоровых добровольцев воздействию голубоватых или желтоватых световых стимулов в течение одного часа поздним вечером. В качестве контрольного условия был включен стимул белого света.
Световые стимулы были тщательно разработаны, чтобы дифференцированно активировать цветочувствительные колбочки в сетчатке, в то время как стимуляция светочувствительных ганглиозных клеток оставалась неизменной во всех трех условиях. Это позволило исследователям выделить специфическое влияние цвета на внутренние часы и сон.
"Этот метод световой стимуляции позволяет нам разделить свойства света, которые могут играть роль в том, как свет влияет на человека, чистым экспериментальным путем", - говорит Мануэль Спитшан, профессор хронобиологии и здоровья в Техническом университете Мюнхена, который также принимал участие в исследовании.
В лаборатории сна исследователи выясняли, влияет ли цвет света на внутренние часы участников.
Они также оценивали время, необходимое добровольцам для засыпания, глубину их сна в начале ночи, их усталость и способность реагировать, которая естественным образом снижается по мере нарастания сонливости.
Выводы о цвете света, сне и внутренних часах
Результаты исследования показывают, что изменение цвета света по сине-желтой шкале не играет никакой роли для внутренних часов и сна человека. Это противоречит результатам исследования на мышах, о котором говорилось выше.
"Мы не нашли никаких доказательств того, что вариации цвета света в сине-желтом измерении играют важную роль для внутренних часов или сна человека", - говорит доктор Блюм.
"Скорее, наши результаты подтверждают выводы многих других исследований о том, что светочувствительные ганглиозные клетки наиболее важны для внутренних часов человека", - говорит ученый.
Мануэль Спитшан считает, что данное исследование способствует преодолению разрыва между фундаментальными исследованиями и практическим применением.
Он отмечает: "Наши результаты показывают, что при планировании и проектировании освещения, вероятно, наиболее важно учитывать влияние света на светочувствительные ганглиозные клетки. Колбочки и, следовательно, цвет играют очень второстепенную роль".
Последствия "синего света" и будущие исследования
Предстоит выяснить, не влияет ли цвет света на сон при измененных параметрах, таких как длительное воздействие света или различные временные рамки. Необходимы последующие исследования, чтобы ответить на эти вопросы и получить дальнейшее представление о взаимосвязи между цветом света, внутренними часами и сном.
Эксперты часто говорят о том, что коротковолновый "синий свет", излучаемый смартфонами и планшетами, нарушает наши биологические ритмы и режим сна.
Поэтому рекомендуется использовать эти устройства рано вечером или включать режим ночной смены, который уменьшает длину коротковолнового света и придает ему желтоватый оттенок.
Однако доктор Блюм отмечает, что эта желтоватая корректировка - ненужный побочный продукт. "Технологически мы можем уменьшить длину коротковолнового света в этих дисплеях без изменения цвета, но коммерческие мобильные телефоны еще не приняли этот подход", - объясняет она.
Таким образом, данное исследование развеивает миф о влиянии цвета света на внутренние часы и сон человека. Хотя светочувствительные ганглиозные клетки играют важную роль, цвет света, кодируемый колбочками, имеет меньшее значение.
По мере того как будущие исследования будут углубляться в эту тему, крайне важно признать ключевую роль светочувствительных ганглиозных клеток при разработке световых решений, способствующих здоровому сну и общему благополучию.
Полная версия исследования была опубликована в журнале Nature Human Behavior.
