过去二十年,室内照明对人类健康影响的研究呈爆炸性增长。大部分研究集中在蓝光对昼夜节律和睡眠质量的影响上。然而,来自筑波大学(University of Tsukuba)的研究给出新维度:不同技术产生的光线,在夜间如何影响身体的新陈代谢,以及在睡眠期间燃烧脂肪的能力。
这是一个非常值得深入研究且可能具有重要意义的方向,它能帮助我们了解室内空间照明设计的意义。
两种夜间活动类型
睡眠“结构”,包括表征正常睡眠模式的参数:总睡眠时间、快速眼动睡眠期、第一和第二睡眠阶段,以及睡眠效率。
能量代谢和体温调节,反映夜间发生的与睡眠无关的生物学功能:能量消耗、呼吸系数、碳水化合物的消耗和脂肪的氧化,以及核心体温的维持。
虽然先前研究已经建立光与能量代谢间的关联,但光照如何影响夜间能量代谢尚未得到深入研究。
这项研究的独特之处在于,采用两种不同类型的照明技术——LED和OLED,旨在更深入地了解夜间接触不同特性的光源的影响。
测试条件
与LED相比,OLED照明光谱中含有很少蓝光,并且更具散射性,表现为表面均匀发光,从而降低了眩光。研究包括这两种照明技术,有助于更深入地了解照明特性如何影响夜间的睡眠、体温调节和能量代谢。
在研究中,受试者在睡前的几个小时内接触OLED照明。对照组则接触到亮度比测试条件低100倍的昏暗的LED顶灯照明。研究人员假设OLED照明面板中含有较少的短波蓝光成分,相较于对照组的LED,对睡眠结构和能量代谢的影响会较小。
研究结果:睡眠结构
不同照明条件下,研究人员并未观察到受试者睡眠结构上的任何差异,尽管目前尚不清楚原因。值得注意的是,研究人员在使用LED和OLED时,保持了影响昼夜节律的黑色素光通量(melanopic lux)大致相同,或许这可以解释结果。
导致照明技术对睡眠结构影响不大的另一个潜在原因是:受试者在光源作为环境照明情况下接触光源,即照明面板悬挂在墙上。这并不能完全控制光线达到视网膜的实际数量,但更符合与照明互动的真实情况。
研究结果:新陈代谢
然而,有关新陈代谢的结果却与预期大相径庭。最特别的是:与对照组的LED照明相比,接触OLED照明的受试人群睡眠期间出现更高脂肪氧化,且数据在统计学上显著提升。
这一发现引人深思,它表明身体接触不同的夜间照明,可能会影响睡眠期间消耗的燃料类型(即脂肪、碳水化合物、或蛋白质),从而将晚间照明条件与体重增减联系在一起。
研究者提出这种影响可能与光调控过程有关,与睡眠模式无关,因为没有观察到睡眠结构上的差异,而且LED和OLED光源的黑色素光通量(melanopic lux)几乎相同。
在接触OLED照明后,研究者观察到6-磺氧基褪黑素(褪黑素的代谢物)水平较高,并与脂肪代谢有关联(LED照明下没有观察到这种关联),这表明夜间照明类型可能会影响褪黑素在睡眠期间对新陈代谢的作用。作者还指出,面板技术之间的其他差异,如眩光和特定波长的存在,尤其是短波蓝光,可能会对这种效应产生影响。
下一步
虽然这是令人振奋的新发现,但仍需更多研究以便充分理解。
当然,任何研究都有其解释结果的局限性,研究人员在报告中对此进行了详细阐述。夜间脂肪氧化差异对减轻体重的实际影响,仍需要进一步量化。作者还指出了受试者范围有限,仅10名男性,且年龄都在30岁以下,以及该研究进行了一晚上。严谨的学术讨论,不应忽视受试人群个体影响。但是,我们已迫不及待地跟进这一领域的研究,看看OLED照明的潜在好处将如何发展。