您可能已经听说过蓝色灯光对视觉和生物钟非常有害。 随着世界范围内各种类型的带有屏幕和监视器的设备的广泛使用，这种说法在我们的潜意识中得到了进一步的加强。 即使是智能手机，也会在一天中的特定时间更改屏幕设置，以免打动眼睛的可怕蓝色伤害用户。 据认为，对人的生物钟影响最大的是蓝色照明。 但是，蓝光是如此可怕吗？ 事实证明，没有。 来自曼彻斯特大学（英国）的一组科学家进行了一系列实验，他们确定了色彩效应和小鼠昼夜节律之间的关系。 在什么时间比蓝光更好的照明如此特别，为什么关于其危害的说法并不完全正确。 我们从研究小组的报告中了解到这一点。 走吧
学习基础
健康的生活方式最重要的条件之一就是正确的生物节律。 该术语可以称为集体性的，因为它既包括生理节律（心律，血压等）又包括与环境变化相关的适应性节律。
用普通话来说，生物节律可以被描述为一个例子-我们白天醒着，晚上睡觉。 这是由于我们体内的某些过程，即这些生理节律。 但是，如果外部条件发生了根本性的变化（例如，将一个人放置在照明恒定的房间中），那么生物节律将由于适应性节律的激活而发生变化。
克里斯多夫·古夫兰在遥远的1797年，德国医生克里斯托夫·古夫兰（Christoph Gufeland）提出了一个理论，即人体中的许多过程都以一定的频率发生，即 周期性地。 Gufeland被认为是诸如年代生物学之类的科学的先驱，它研究了生物体内及时发生的周期性现象，以及它们对太阳和月球节奏的适应性。
昼夜节律又是与环境有关的生理节律，但是由体内的内部过程引起的。
作为我们感官一天（在这种情况下，就是眼睛）的一天中信号的来源之一，光在一天中都会发生变化，也就是说，它具有24小时周期。 在人类中，昼夜节律反应比长波引起短波光。 其原因是
黑色素* ，它是昼夜光强度评估的组成部分，最有效地捕获了约480 nm波长的光子。 正是这一事实，以其对生物钟的强烈影响，成为蓝色照明“危害”理论的基础。
黑色素*是一种光色素，属于称为opsins的感光性视网膜蛋白家族，由Opn4基因编码。 在哺乳动物的视网膜中，视蛋白的形成还涉及另外两种视蛋白：视杆中的视紫红质（视紫红色）和视锥中的视蛋白（I，II和III型）。
值得注意的是，实验室条件和实际条件有很大不同，在后者中，感知到的颜色与黑视蛋白的激发之间通常没有直接关联。 因此，即使哺乳动物生物钟接收基于棒的彩色信号，也尚未建立颜色对生物钟对光的反应的影响。
在我们今天正在考虑的研究中，科学家们决定确定色度效应对小鼠昼夜节律系统的性质和功能意义。 实验中使用了多色照明，视锥光谱灵敏度（Opn1mwR）改变的小鼠扮演了实验对象的角色。 因此，有可能创造出颜色互不相同的条件，同时确保黑视蛋白和棒的相同活化。
研究成果
从视杆获得的彩色信号到达
视交叉上核* （SCN），并可能影响生物钟的相位。 然而，尚不清楚哪种颜色最活跃地激活昼夜节律反应，以及这种机制如何促进体内
同步 。
视交叉上核*是下丘脑前区的核，其主要任务是调节哺乳动物的昼夜节律。
同步* -在这种情况下，它是年代生物学中的一个术语，用于解释昼夜节律系统的周期和相位与外部节奏的周期和相位之间的协调。
在黎明和日落时，环境光的光谱会发生变化。 因此，与日光强度相同但与白天有关（从黄色到白色）的颜色相比，颜色类似于微明的光线（即蓝色）将引起较弱的昼夜节律反应。
可以通过更改实验（
1A ）中使用的多色照明的光谱组成（颜色调整而不参考光强度）来验证该假设。
图片编号1哺乳动物的昼夜节律系统通过黑色素视蛋白信号和视网膜的感光
神经节细胞* （ipRGC）内部传输的外部视网膜信号的组合来跟踪光强度。
神经节细胞*是一种能够产生神经冲动的视网膜神经元。
在实验过程中，科学家改变了照明的光谱而不改变其强度。 实验小鼠具有某些变化-他们的天然视网膜视杆M-视蛋白（λmax= 511 nm）被人L-视蛋白（λmax= 556 nm）取代。
从独立控制的LED光源（
1A ）向实验小鼠的栖息地提供散射（散射）的头顶照明。
在直接实验之前，需要对照明的多色特性进行校准（控制参数-385、460和630 nm），从而在实验室中重建自然照明（白光，即日光）。
调节控制参数可以产生实验性刺激。 第一个刺激使L-视蛋白的激发最大化，而S-视蛋白的激发最小化（L + S，“黄色”光）。 第二个刺激最小化了L-视蛋白的激发，并最大化了S-视蛋白的激活（LS +蓝光）。
在实验中，使用了一种相当简单但有效的方法来评估照明颜色对昼夜节律的影响-自愿驾驶。
在实验过程中，将八只小鼠暴露于交替的2周周期的恒定LS +（蓝色），然后以3个对数间隔的强度（
1B ）照射L + S（黄色）。
不出所料，昼夜节律周期随着强度的增加而延长。 但是除此之外，还检测到显着的色彩效果，用L + S（黄色）照明比使用LS +（蓝色）（
1C ）照明具有更长的昼夜周期。
单独的这一观察结果表明，蓝色照明对生物钟系统的影响小于黄色照明。
尽管在两种情况下照明强度的变化都会导致小鼠的活动减少，但并未发现活动和照明颜色（
1D ）的明显依赖性。
考虑到实验的基础是对L-视蛋白和S-视蛋白活性比率的选择性调节，在均匀照明下没有传导光转导（
1E ）的小鼠中的昼夜节律行为在昼夜节律行为中不应有任何变化。 换句话说，如果老鼠没有视锥细胞，那么从理论上讲，灯光颜色的变化不会影响它们。
这已在实践中得到证实。 七只没有视锥细胞的实验小鼠，尽管它们对照明强度的变化有反应，但对颜色变化（
1F和
1G ）没有反应。 在最大照明强度下，没有视锥细胞的小鼠在蓝色光下的活动（在轮子上跑）比黄色光更频繁（在11个配对实验中有7个）。 在普通小鼠（有视锥细胞）的15个配对实验中，只有1个显示了相似的结果。
当光强度最小时，无论光的颜色如何，两组小鼠都显示出相同的活性。
此外，科学家们决定确认在最大照明强度和蓝色下，昼夜节律周期（活性）的减少是颜色而不是强度影响的结果。
为此，以2周的频率将14只小鼠暴露于刺激L + S（黄色）和LS +（蓝色）。 随后是一段中间类型的照明（对应于真实条件下的阴天），其照明度（
1H ）有所不同：L + S +（亮）和LS-（暗）。
可以预期，如果在蓝光下的活性降低反映了棒的有效照度降低，那么在昏暗的灯光下，活性应进一步降低。 与实验中一样，与黄色（
1I和
1J ）相比，在蓝色照明下检测到活性显着下降。 但是没有检测到在明亮和昏暗的灯光下活动的差异。
总而言之，这些数据证实了棒的色信号对昼夜节律的特定影响。 因此，蓝色显着减弱了昼夜节律对照明的反应，因此，蓝色刺激在重置生物钟方面应不如同等的黄色刺激有效。
为了检验这个假设，科学家首先评估了从LD（亮/暗）周期过渡到恒定黑暗后立即响应L + S（黄色）和LS +（蓝色）照明的尖锐脉冲，小鼠行为节奏的暂时变化。 实验的周期不超过5分钟，以避免长时间暴露于各种外部刺激下可能的适应。
奇怪的是，蓝色照明后的相移微不足道，但是即使在黄色照明下也没有明显的偏差。 因此，强烈的蓝色和黄色光脉冲对小鼠活动及其行为的影响强度一般没有差异。 但是，正如科学家们自己所承认的那样，这种经历是非常特殊的，因为它具有明确的参数，这不是自然界中的，因此，它不能100％保证在自然条件下会收到这样的结果。
在研究的下一阶段，科学家们意识到了更加不寻常的经历。 在7天中，将小鼠（8只个体）在白光下保持在平衡的LD周期（12小时-白天和12小时-夜晚）中。 7天后（应该是一天的下一个阶段），她被向前或向后推了6个小时，用蓝色或黄色照明（
2A ）代替了这段时间。
图片编号2发现在两种情况下相移（向前6小时和6小时前），由黄色照明引起的活动变化发生的速度（由蓝色引起的变化）比由蓝色引起的变化快得多。 至于没有视锥细胞的小鼠，在蓝光或黄光（
2C和
2D ）的情况下，均未检测到活性变化。
该实验证实，在重新输入正确的平衡昼夜节律时，蓝色刺激比黄色刺激更有效地调节昼夜反应的活性。
灯光颜色增加了导致昼夜节律同步的次要信号的机会。 观测数据共同代表一种机制，通过该机制，颜色信号通过减少对颜色类似于黄昏的光信号的响应来促进昼夜节律同步。
为了研究这种机制的重要性，科学家为实验对象创建了一个新的试验箱，该试验箱可以更动态地跟踪和控制照明的强度和颜色。 另外，在新相机中安装了红外传感器，可以检测与唤醒相关的最轻微的运动，而不仅仅是日常行为的变化。
首先，当光强度的日常变化不明显时，有必要检查颜色信号是否支持同步。 对于实验小鼠，这种情况被认为是非常不规范的，也就是说，它们以前从未遇到过这种情况，这使得可以更准确地评估同步，光和颜色之间的关系。
图片编号3第一步是评估小鼠保持同步的能力，同时每天在灯光颜色上有显着变化，但不改变其强度。
首先，平衡每日周期（12:12），然后将白天的阶段替换为L + S（黄色），将暗阶段更改为LS +（蓝色），反之亦然，将亮阶段更改为LS +，将黑暗阶段更改为L + S（
3A ）。
在这两种情况下，小鼠都立即失去同步，只是在相机周围跑动的时间比正常的每日周期（
3B ）长。 给定对蓝色和黄色光的相同反应，我们可以安全地假设鼠标的行为与颜色无关。 颜色仅是对光强度变化的响应的调节器。
接下来，科学家决定检查每日的颜色变化是否会增加与光强度的每日变化的同步性。 为此，创建了两个新的实验条件变体。 首先，日光强度略有变化，而没有改变颜色；其次，光强度根据相同的方案改变，但是光的颜色也改变了。
不出所料，在第一种情况下，小鼠立即失去同步，并且它们的活动在一天中的过程中延长了（
3D ）。 但是，在第二版实验中，颜色变化减轻了光强度变化对小鼠行为的强烈影响。 也就是说，颜色有助于维持小鼠（
3C ）的日常同步。
综上所述，我们可以说照明的颜色会影响12:12周期的同步，但是为此，不仅需要改变照明的颜色，还需要改变其强度。
科学家们并没有放弃这样一个事实，那就是在地球的某些区域，光强度的昼夜变化会更大（科学家的例子是北极夏季）。 因此，某些动物很可能将颜色用作昼夜节律同步的附加因素。 但是，大多数动物仍然使用彩色照明来补偿光强度的日常节奏中的随机波动（例如，在多云的情况下）。
如果增加云量，则可以大大降低自然光的强度，如果仅依靠强度，则日出和日落时间会更加不准确。 但是事实并非如此，因为不管云层如何，色谱仍然会向蓝色移动。
图片编号4自然地，科学家必须验证这一理论，为此他们创建了另一个考虑了云的实验舱（
4A ）。 也就是说，模拟了北纬三天的夏季周期，其中云水平不断变化。 在这种条件下，光强度发生了变化，但是照明的颜色却是固定的，类似于日光。
12名实验人员最初以16：8的昼夜周期呆在室内，并每天改变照明的强度和颜色。 然后，模拟了强度的每日变化，这是由于云具有或不具有颜色变化（
4A和
4B ）。
尽管情况的两个变体（
4C ）的同步都是相同的，但大多数行为变化都与没有颜色信号的条件有关。
对行为变化的比较评估表明，仅随着强度变化，同步性显着下降，而在自然条件下则没有（
4E ）。 仅当强度发生变化（不涉及颜色）时，小鼠的活动才发生变化（
4F ）。
为了更详细地了解这项研究的细微差别，建议您查看
科学家的
报告 。
结语
如果我们结合本研究中所有实验的结果，我们可以自信地说光强度的变化直接影响白天的小鼠活动，但是颜色变化没有这种作用。 早先假设相反。 但是，据科学家称，在较早的实验中，使用了一种不正确的方法-改变短波和长波光的比率，这会导致照明强度的细微变化和颜色的显着变化。 结果表明，影响活动而不是强度的是颜色，因为颜色实际上没有变化，因此甚至没有考虑。 在这项工作中，照明强度包括在实验中。
此外，如实验所示，蓝色照明对小鼠行为的影响远小于黄色照明。 所有这些观察结果完全驳斥了蓝色照明会不利地影响包括人类在内的动物的生物节律的理论。 由于这项工作，我们不仅收到了有关光照（强度和颜色）与昼夜节律的相关性的更准确的数据，而且还意识到并非所有的研究都正确进行，从而导致结果不准确，有时甚至完全不正确。 信任，但要按照他们所说的进行核实。
根据新数据，您可以根据一天中的时间及其用途，更准确地（最重要的是正确地）调整房间的照明。 不幸的是，在大多数情况下，我们发现许多办公室，购物中心和最可悲的是学校完全不考虑照明。 但是，应该理解的是，适当的照明不是一时兴起，而是我们身体的真正必需品。 在某些人看来，照明对人体健康的影响微不足道，但即使略有疏漏也可能导致重大后果。
谢谢大家的关注，保持好奇心，祝您工作愉快。 :)
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