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过去二十年来,有关室内照明对人类健康和福祉影响进行了大量研究。 这很大程度受到2002年发现了对蓝色波长敏感的非成像视网膜神经节细胞研究的影响,再加上计算机、移动设备和电视服务使用的增加,使我们接受光照的时间延长到了晚上。
目前,大部分研究都集中在较短的蓝色波长光如何影响昼夜节律和睡眠质量上。 然而,筑波大学(University of Tsukuba)最近发表的一项研究揭示了一个新的思考维度:夜间接触于不同技术产生的光线对人体的能量代谢和睡眠期间燃烧脂肪的影响。
这是一个非常有趣且重要的发现,值得深入研究,以了解它对我们室内空间的照明设计有什么影响与启发。
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研究调查了两种类型的夜间活动
在研究中,专家调查了人体的两种夜间活动:
1、睡眠“架构”,即表征正常睡眠模式的参数,例如总睡眠时间、快速眼动睡眠时间、第一阶段和第二阶段睡眠以及睡眠效率。
2、能量代谢和体温调节,反映夜间发生的与睡眠无关的生物功能,例如能量消耗、呼吸商、碳水化合物和脂肪氧化以及核心体温的维持。
先前的研究已经确立了光与能量代谢之间的联系,但之前尚未研究接触夜间的光是如何影响夜间能量代谢。
这项研究的另一个独特之处是使用了两种不同类型的多色 (4000 K) 照明技术:无机LED和OLED,目的是更深入地了解夜间接触于不同特性的光源如何影响夜间生物过程。
测试条件
与无机 LED 相比,OLED照明的光谱成分的中短蓝光波长要少,而且OLED本质上也更具漫射性,表面照明更均匀,从而减少了眩光。研究中对比了这两种类型的照明技术,可以进一步深入了解这些特性如何影响夜间的睡眠、体温调节和能量代谢。
在这项研究中,受试者在晚上睡觉前的几个小时内接触了一种与眼睛持平的照明。对照组接受的是比测试条件低100倍亮度的暗淡顶部LED照明。研究人员假设,与对照组的 LED 照明相比,OLED照明面板含有更少的短波蓝光成分,对睡眠结构和能量代谢的影响较小。
研究结果:睡眠结构
研究结果部分支持了这一假设。在不同的照明技术和条件下,研究人员没有发现受试者的睡眠结构有任何差异。尽管尚不清楚原因,但值得注意的是研究人员保持了两种照明面板的黑色素照度近似相同,黑色素照度是影响昼夜节律的光源的衡量指标,因此也许这是可以预料到的。
照明技术对室内睡眠影响不大的另一个原因可能是,受试者接触在环境条件下的光线是挂在墙上的。这并不能完全控制到达视网膜的实际光量,但它更能代表人们如何在空间中与照明互动的方式。
研究结果:能量代谢
然而,关于能量代谢的研究却是另外一种不同的结果。
让人特别兴奋的是,与对照组的无机 LED 照明相比,从统计数据上来说,接触于 OLED 照明会导致睡眠期间的脂肪氧化有着显着升高。
这是一个全新的发现,而且非常引人注目,因为它表明身体接触的夜间光线会影响睡眠期间消耗的燃料类型(即脂肪、碳水化合物、蛋白质),从而可能将夜间照明条件与体重增减联系起来。
作者提出,这种效应可能与睡眠模式无关的光调节的其他过程有关,因为没有观察到睡眠结构的具体差异,并且无机 LED 和 OLED 光源的黑色素照度大致相同。
在接触于 OLED 光线(但不是无机 LED 光线)后,观察到了较高水平的 6-磺酰氧基褪黑激素(褪黑激素的代谢物)与脂肪代谢相关,这可能暗示夜间接触的光线类型会影响褪黑激素在睡眠期间的能量代谢作用。作者还正确地指出,面板技术之间的其他差异,例如眩光和特定波长的存在,特别是在短蓝光波长,可能会导致这种效果。
展望未来
这是一个令人兴奋的发现,但还需要做更多的工作才能更全面地理解它。
当然,任何研究都存在对结果的解释程度的问题和限制,研究人员在报告中很好地阐述了这些内容。 夜间脂肪氧化的差异有多大,以及这对实际减轻的体重意味着什么,仍然需要量化。作者还承认,受试者的人口统计数据很少,只有10 名30 岁以下的男性,而且这项研究只进行了一晚。这是科学研究和论述的常规做法,不应减弱对这一重要的第一步的影响。我们很高兴能够关注这一领域的研究,并进一步了解 OLED 照明的这一潜在优势。
作者:Kathleen Vaeth 博士,OLED 用户体验 (UX) 总监