Новое исследование Центра исследований освещения (LRC) Политехнического института Ренсселера показывает, что двухчасовое воздействие на электронные устройства с самосветящимся "с подсветкой" дисплеи вызывают подавление мелатонина, что может привести к задержке отхода ко сну, особенно у подростков.
Группа исследователей во главе с Марианой Фигейро, доцентом Rensselaer и директором программы LRC Light and Health, проверила влияние самосветящихся таблеток на подавление мелатонина. Чтобы смоделировать типичное использование этих устройств, 13 человек использовали самосветящиеся планшеты для чтения, игр и просмотра фильмов. Результаты исследования под названием "Уровень освещенности и продолжительность воздействия определяют влияние самосветящихся таблеток на подавление мелатонина," были недавно опубликованы в журнале Applied Ergonomics.
"Наше исследование показывает, что двухчасовое воздействие света от самосветящихся электронных дисплеев может подавить мелатонин примерно на 22 процента. Стимуляция циркадной системы человека до этого уровня может повлиять на сон у тех, кто использует эти устройства перед сном," сказал Фигейро.
Фактические значения подавления мелатонина через 60 минут были очень похожи на те, которые были рассчитаны с использованием прогнозирующей модели циркадной фототрансдукции человека для часовых световых воздействий. "Основываясь на этих результатах, производители дисплеев могут использовать нашу модель, чтобы определить, как их продукция может повлиять на регуляцию циркадной системы," сказал Фигейро.
Результаты этого исследования вместе с прогностической моделью циркадной фототрансдукции человека, разработанной LRC, могут побудить производителей разработать больше "благоприятный для циркадных ритмов" электронные устройства, которые могут увеличивать или уменьшать циркадную стимуляцию в зависимости от времени дня – уменьшая циркадную стимуляцию вечером для лучшего ночного сна и увеличивая утром для повышения бдительности. В будущем производители могут использовать данные и прогностические модели для разработки планшетов с учетом дневного света, которые минимизируют симптомы сезонного аффективного расстройства и нарушений сна у пожилых людей. Люди смогут получать световые процедуры во время игр или просмотра фильмов, что сделает светотерапию гораздо более приятной, чем просто сидение перед световым коробом.
Вместе с Фигейро соавторами исследования являются директор LRC и профессор Марк С. Ри, специалист-исследователь LRC Бриттани Вуд и медсестра-исследователь LRC Барбара Плитник.
Мелатонин – это гормон, вырабатываемый шишковидной железой ночью и в темноте как у дневных, так и у ночных видов. Это "посланник времени," сигнализация ночной информации по всему телу. Воздействие света в ночное время, особенно коротковолнового света, может замедлить или даже прекратить ночную выработку мелатонина. Подавление мелатонина светом в ночное время, приводящее к нарушению циркадного ритма, связано с нарушениями сна, повышенным риском диабета и ожирения, а также повышенным риском более серьезных заболеваний, таких как рак груди, если нарушение циркадного ритма происходит в течение многих лет подряд, таких как как в ночную смену.
"Развитие технологий привело к появлению более крупных и ярких телевизоров, компьютерных экранов и сотовых телефонов," – сказала Вуд, использовавшая исследование в качестве основы для своей магистерской диссертации. "Чтобы производить белый свет, эти электронные устройства должны излучать свет с короткими длинами волн, что делает их потенциальными источниками для подавления или задержки появления мелатонина в вечернее время, сокращения продолжительности сна и нарушения сна. Это особенно беспокоит таких людей, как молодые люди и подростки, которые уже склонны быть полуночниками."
В исследовании участники были разделены на три группы. Первая группа рассматривала свои планшеты через пару прозрачных очков, снабженных светоизлучающими диодами (СИД) с длиной волны 470 нм (синий). Это был "истинно положительный" состояние, потому что синий свет, как известно, является сильным стимулом для подавления мелатонина. Вторая группа рассматривала свои таблетки через оранжевые стекла, способные отфильтровывать коротковолновое излучение, которое может подавлять мелатонин; это было "темный контроль" состояние. Третья группа не носила очков или защитных очков. Каждый планшет был настроен на полную яркость.
Чтобы точно регистрировать индивидуальную световую экспозицию во время эксперимента, каждый испытуемый носил димезиметр рядом с глазом. Димесиметр – это небольшой калиброванный люксметр, разработанный LRC, который непрерывно регистрирует циркадный свет и уровни активности. В прошлом году международный журнал The Scientist назвал Димезиметр LRC одним из "Топ-10 инноваций 2011 года."
Исследовательская группа установила, что продолжительность воздействия и расстояние между глазом и дисплеем, которое определяет количество света, попадающего в заднюю часть глаза, влияют на уровень мелатонина. Подавление мелатонина после часового воздействия таблетки существенно не повлияло. Однако после двухчасового воздействия наблюдалось значительное подавление.
Тип задачи, выполняемой с таблетками, также определяет, сколько света доставляется к роговице и, следовательно, влияние на вечерний уровень мелатонина. Как показали измерения с помощью димезиметра, проведенные командой, диапазон уровней фотопической освещенности роговицы от одних только таблеток варьировался от 5 люкс, что вряд ли повлияет на мелатонин, до более 50 люкс, что привело бы к измеримому подавлению мелатонина после двухкратного воздействия. часовая выдержка. Поэтому, прежде чем делать какие-либо обобщения, важно измерить, сколько света получают от этих самосветящихся устройств.
Пока производители не разовьют больше "благоприятный для циркадных ритмов" электронные устройства, которые увеличивают или уменьшают воздействие света в зависимости от времени суток, Фигейро дает несколько рекомендаций по уменьшению их воздействия на сон. "Мы рекомендовали приглушить эти устройства на ночь, насколько это возможно, чтобы свести к минимуму подавление мелатонина, и ограничить количество времени, проводимого с этими устройствами перед сном."