【LED蓝光】 蓝光与睡眠

人类的睡眠

睡眠是生命的需要,所以人不能没有睡眠,而且每天缺少的睡眠还要补上,否则会受到惩罚,很像欠债一定要还一样。从睡眠仪的检查结果来看,正常人在睡眠时有时眼球不活动或者只有很慢的浮动,这段时间比较长;但有时眼球很快地来回活动,这段时间比较短,与眼球慢动或快动的同时,脑电图出现不同的变化。

由此,科学家把睡眠分成非快速眼动相睡眠和快速眼动相睡眠两部分,为书写方便起见,在文献中都用英文缩写的第一个大写字母来表示,非快速眼动相睡眠写作NREM,而快速眼动相睡眠写作REM。正常睡眠时的基本规律是,正常成年人在睡眠一开始先进入NREM,由浅入深,大概经过60~90分钟后,转成REM,REM持续时间只有10~15分钟左右,然后又转成NREM,就这样周期性地交替出现NREM和REM,一夜出现4~6次,直到清醒为止。

人体的昼夜节律

昼夜节律是影响我们睡眠的重要因素之一。它是指生命活动以24小时左右为周期的变动。人体生理功能,学习与记忆能力、情绪、工作效率等也有明显的昼夜节律波动。昼夜节律遭扰乱,会导致食欲下降、作息紊乱、工作效率降低、引发意外风险等。为了表征人体对于不同光谱所引起生物效应的强弱程度,Braninard (2002)测定了一条光谱生物响应曲线 (即昼夜节律灵敏度曲线)。研究发现,昼夜节律灵敏度曲线谱线峰值在464nm处,与LED蓝光的波峰几乎完全重合。换言之,昼夜节律灵敏度曲线对波长为464nm左右的蓝光具有最大的敏感度。所以,蓝光我们接触蓝光强度的高低很大程度的影响我们的睡眠质量。当我们长时间接触LED蓝光,很可能会破坏我们的生物钟、造成失眠多梦、神经衰弱,精神状况越来越差!

影响睡眠的人体物质

松果体和褪黑素
哈佛大学研究表明,睡前玩智能手机,看电视剧或玩电子游戏,电子设备发出的光线,特别是蓝光,能够抑制褪黑素的分泌,打扰睡眠,增加自身重大疾病的发生率。其中青少年受光线的影响,比成年人更大!人脑部深处,有一个像松果般大小的“松果体”,它分泌出来的激素,叫褪黑素,它在调整人体的昼夜节律方面发挥着重要作用。下丘脑“视交叉上核”是人体生物钟的控制中心,它根据视网膜接收的每日光暗的规律,影响着褪黑素的制造。夜幕降临后,光刺激减弱,在视交叉上核的作用下,松果体合成褪黑素的酶类活性增强,其分泌在凌晨2-3点达到高峰,然后渐渐减少,直至天明,日出后,停止分泌。因褪黑素是在黑暗的情况下被制造出来的,因此亦被称为“黑暗荷尔蒙”,其讯号,是昼夜规律的一部分。

视网膜第三种感光细胞
长期以来, 科学家始终认为柱状细胞和锥状细胞是人眼仅有的感光细胞, 通过柱状和锥状细胞与大脑视皮质之间的神经信号传递来解释人的视觉体验。直到2002年,美国Brown大学的Berson等人发现了哺乳动物视网膜上存在着一种神经节细胞可以直接感光的第三类感光细胞,非常稀少的“视网膜特化感光神经节细胞”(ipRGC)。它包含一种新发现的感光蛋白—视黑质, 对光线产生一系列的化学反应,使 ipRGC 细胞在光照下放电。这种细胞并不形成视觉,而是通过视神经直接传到到下丘脑(Hypothalamus)的视交叉上核(SCN),参与调解昼夜节律。这种光感受器与人脑内的生物钟连接,其接受的光抑制松果体分泌褪黑激素,而褪黑激素也称为”睡觉的荷尔蒙”,当人体内的褪黑激素达到一定量时,人会感到疲劳而昏昏欲睡。

蓝光对睡眠的影响程度

ipRGCs对蓝光非常敏感,它的感光能力,其实就是感受蓝光的存在,它感受到蓝光后,视交叉上核就会抑制褪黑素的释放,这就是为什么“蓝光影响睡眠”的主要原因。哈佛大学的研究人员发现,睡前只要使用2小时带有背光显示屏的电子产品,就可导致褪黑素被抑制22%,从而引发“睡觉时间减少、易被打断”等睡眠问题。研究人员还惊讶地发现,同样是看电脑,青少年受光线的影响,比成年人要大得多。

人体在1.3勒克斯蓝光的照射下,褪黑素的分泌会终止,而我们常用的节能灯、Ipad和电脑、手机等发出蓝光的强度,已接近中午阳光中蓝光的强度,且离眼非常近,这时蓝光对褪黑素分泌的影响已远远超过了1.3勒克斯蓝光的照射强度。研究人员让成年人以最高亮度使用iPad两小时,再通过唾液样本检测他们的褪黑激素水平。使用一小时对褪黑激素分泌的影响并不明显,两小时后才会有明显的影响。而青少年,即使接收的光线量只有成人的十分之一,褪黑素受抑制的情况就已经十分严重。

褪黑素主要用途

  • 延缓衰老
    褪黑激素通过清除自由基,抗氧化和抑制脂质的过氧化反应保护细胞结构、防止DNA损伤、降低体内过氧化物的含量。
  • 抗击肿瘤
    褪黑激素对人体外周淋巴细胞染色体损伤有明显的保护作用,且呈剂量—效应关系;与激素依赖性人乳腺癌有一定相关性。
  • 改善睡眠
    能缩短睡前觉醒时间和入睡时间,改善睡眠质量,睡眠中觉醒次数明显减少,浅睡阶段短,深睡阶段延长,次日早晨唤醒阈值下降。有较强的调整时差功能。
  • 调节免疫
    功能性或药物性抑制褪黑激素的生物合成,均可导致体液和细胞免疫效应受抑。

注意事项

褪黑素亦不可以人为补充!英国的一个研究证实,乱补褪黑素,会造成“睡眠断续现象”。因为,睡眠是日与夜共振而出现睡意,若在夜间服用褪黑素,会使身体发出强烈睡眠信号,破坏了日夜的节律性,大自然的节奏消失了,这个人的睡眠也就紊乱了。再则,用进废退,乱补褪黑素,会导致自身褪黑素分泌功能的减退,对服用形成依赖,不服用就睡不着了。