Синие светодиоды освещают ваш мозг

Около десяти лет назад разработчик программного обеспечения из Лос-Анджелеса Лорна Херф решила попробовать свои силы в рисовании маслом. Она и ее муж Майкл, также программист, в конце концов установили яркие флуоресцентные лампы на чердаке своей квартиры, чтобы Лорна могла рисовать ночью и при этом иметь точное представление о том, какие цвета на холсте будут выглядеть днем. Поздно вечером Лорна спустилась в гостиную, где горели компьютерные экраны. Теперь, когда она стала более восприимчивой к различиям в освещении, она заметила, насколько яркий свет экранов компьютеров сталкивается с мягким теплом окружающих их ламп накаливания. Она вспоминает, как думала, что электронные экраны «похожи на окошки с искусственным дневным светом», что портило в остальном мягкую атмосферу комнаты.

Эта технически подкованная пара придумала хитроумное решение, чтобы минимизировать несоответствие. Они написали код для изменения количества и длины волны фотонов, излучаемых экранами их компьютеров, в течение дня. Целью Херфов было как можно точнее имитировать естественные изменения окружающего освещения, переходя от яркого голубовато-белого света, характерного для утреннего и дневного солнца, к тусклому оранжевому свечению вечером.

Сначала они просто намеревались согласовать схему освещения в своем доме. Но вскоре они начали подозревать, что их новое приложение, получившее название f.lux, также может принести пользу для здоровья. «После того, как мы использовали его некоторое время, мы начали замечать, что ночью стало легче расслабляться», — вспоминает Лорна, облегчая засыпание, когда они выключают свои электронные устройства. Не только они оценили успокаивающий эффект. С тех пор, как Herfs выпустил программу бесплатно в 2009 году, f.lux был загружен более 20 миллионов раз.

Следуя своему эстетическому вкусу, Herfs наткнулись на любопытный поворот в способе тело контролирует, как мы спим. В течение нескольких десятилетий исследователи знали, что сильный свет любого типа может подавить мелатонин — гормон, который мозг вырабатывает ночью, чтобы вызвать сонливость. Но более поздние исследования показывают, что синий свет подавляет мелатонин более эффективно, чем любая другая длина волны видимого диапазона, потенциально делая людей более бдительными, когда в противном случае они начали бы чувствовать сонливость.

Как это бывает, смартфоны, ноутбуки и прочие электронных экранов стали ярче и голубее за последние пару десятилетий из-за добавления мощных синих светодиодов. В течение дня, когда синего света уже много, небольшая дополнительная экспозиция от электронных экранов не должна иметь большого значения для чьей-либо физиологии. Проблема в том, что люди все чаще смотрят на яркие экраны до глубокой ночи..

Почти все участники опроса, проведенного Национальным фондом сна в 2011 году, например, использовали телевизор, компьютер, мобильный телефон или подобное устройство в течение часа после отхода ко сну, по крайней мере, несколько ночей в сутки. неделю. В 2014 году та же организация определила, что 89 процентов взрослых и 75 процентов детей в США имеют по крайней мере одно электронное устройство в спальне, при этом значительное число из них отправляет или отвечает на текстовые сообщения после того, как изначально заснул. Воодушевленные такими исследованиями, инженеры и программисты пробуют различные решения, чтобы уберечь и без того недосыпающее население от потери большего количества zzz из-за своих электронных устройств. Предлагаемые решения варьируются от тонированных очков до естественных систем освещения для дома и офиса.

«Если бы люди могли придумать способы имитировать изменения солнечного света в течение дня, это было бы идеально», — говорит Кристиан Кайохен. , руководитель Центра хронобиологии Базельского университета в Швейцарии. «Идеальным было бы иметь такой же свет во всем доме, как и за его пределами». Однако еще предстоит увидеть, насколько эффективны эти средства защиты, особенно по сравнению с простым выключением устройств.

Слишком много хорошего

Излучающий свет От электронных устройств не всегда было такое препятствие для полноценного сна. Текущее состояние дел можно проследить до изобретения в Японии в 1992 году синего светодиода высокой яркости. Комбинируя новые синие светодиоды со старыми зелеными и красными или покрывая синие светодиоды химическими веществами, которые повторно излучают волны других длин, производители технологий могут впервые генерировать белый светодиодный свет полного спектра. Поскольку светодиоды намного более энергоэффективны, чем их флуоресцентные предшественники, они вскоре стали повсеместными в телевизорах, экранах компьютеров, планшетах и ​​некоторых электронных книгах, наполняя дома и офисы гораздо более ярким синим светом, чем когда-либо прежде.

Исследователи не начали собирать конкретные доказательства того, что синие светодиоды могут нарушать сон, примерно 15 лет назад, но они уже довольно давно имеют хорошее представление о вероятном механизме. Еще в 1970-х годах ученые обнаружили, что крошечная область мозга, получившая название супрахиазматического ядра, помогает контролировать циклы сна, бдительность, температуру и другие суточные колебания организма. Исследования показали, что супрахиазматическое ядро ​​побуждает шишковидную железу мозга вырабатывать мелатонин каждый вечер.

Ранее в этом веке биологи выяснили, как именно происходит этот сигнальный процесс. Как выяснилось, отсутствующим звеном был ранее неизвестный тип светочувствительной клетки человеческого глаза, отличный от знакомых палочек и колбочек, отвечающих, соответственно, за ночное и цветовое зрение. Этот третий так называемый фоторецептор отслеживает количество синего света в окружающей среде и сообщает его супрахиазматическому ядру.. Таким образом, когда много синего света (например, когда солнце находится над головой), этот конкретный фоторецептор побуждает супрахиазматическое ядро ​​сказать шишковидной железе не вырабатывать много мелатонина, и поэтому мы не спим. Однако, когда солнце начинает садиться, количество синего света уменьшается, вызывая скачок уровня мелатонина, побуждая нас заснуть.

Среди исследований, предлагающих доказательства того, что экраны с синими светодиодами могут сбивать с толку мозг ночью — исследование 2011 года, проведенное Кайохеном из Базельского университета и его коллегами. В этой работе добровольцы, находившиеся перед компьютером со светодиодной подсветкой в ​​течение пяти часов вечером, вырабатывали меньше мелатонина, чувствовали себя менее уставшими и лучше справлялись с тестами на внимание, чем те, кто находился перед экраном с флуоресцентной подсветкой того же размера и яркости. Аналогичным образом, для участников исследования 2013 года, проведенного Марианой Фигейро из Политехнического института Ренсселера, взаимодействия с iPad всего два часа вечером было достаточно, чтобы предотвратить типичный ночной подъем мелатонина. А в двухнедельном испытании в Бригаме и женской больнице в Бостоне, опубликованном в 2014 году, добровольцы, которые читали на iPad в течение четырех часов перед сном, сообщили, что чувствуют себя менее сонными, засыпали в среднем на 10 минут дольше и спали менее глубоко по сравнению с с теми, кто читает по ночам бумажные книги. Кайохен и другие также показали, что эти эффекты особенно выражены у подростков и подростков по причинам, которые остаются неясными.

В новом свете

Учитывая накопленные доказательства того, что искусственные экраны в целом и синий свет в частности портят сон, ученые начали исследовать различные лекарства. Несколько исследований показали, что ношение оранжевых пластиковых очков, которые фильтруют синий свет, исходящий от электронных устройств, помогает предотвратить подавление мелатонина. Подобные очки сейчас доступны в продаже по цене от 8 до 100 долларов. Более дорогой вариант — так называемая система динамического освещения, которая обещает воссоздать «полный диапазон естественного дневного света во внутреннем пространстве» за сотни и тысячи долларов в зависимости от размера дома или офиса.

Самыми доступными средствами противодействия являются компьютерные программы, такие как f.lux. В марте этого года Apple представила функцию Night Shift для iPhone и iPad, которая имитирует f.lux, смещая излучаемый экраном свет «в теплый конец спектра» во время заката. Пока что никто из исследователей не тестировал f.lux или Apple Night Shift в рамках контролируемого исследования, но Фигейро говорит, что планирует провести такие эксперименты, а Майкл Херф говорит, что он сотрудничает с университетскими учеными, чтобы изучить влияние f.lux в повседневной среде. вне лаборатории. «На мой взгляд, F.lux все еще является гипотезой», — добавляет Херф. «Мы думаем, что это, вероятно, поможет многим полуночникам, но нам все равно нужно подкрепить анекдоты данными.. ”

Однако исследователи подчеркивают, что устранение синего света не является надежным решением. Даже тусклые оранжевые экраны позволяют невероятно легко бодрствовать и читать, смотреть фильмы или играть в игры ночью, сохраняя бдительность вашего мозга, когда он должен снижаться. «Как будто вы в полной темноте, но пьете кофе», — объясняет Фигейро. «Это все равно будет иметь эффект».

В конечном счете, самое надежное решение — это электронное воздержание: выключить все экраны и яркий свет хотя бы на несколько часов перед сном. Неизбежным фактом является то, что люди эволюционировали, чтобы вставать и спать вместе с солнцем. «До того, как у нас были все эти технологии, до электричества и искусственного освещения, мы бодрствовали при дневном свете, немного зажигали вечером, а затем спали», — говорит Дебра Скин, хронобиолог из Университета Суррея в Англии. Искусственный свет приносил огромную пользу на протяжении веков. Но бывают моменты, особенно в конце дня, когда это может быть слишком хорошо.



Увеличит ли синий свет электронных устройств риск дегенерации желтого пятна и слепоты?

Каждый день специалистов по сетчатке спрашивают о рисках, связанных с синим светом, излучаемым электронными устройствами. (Специалисты по сетчатке лечат состояния, поражающие сетчатку, тонкую ткань в задней части глаза, которая отвечает за зрение.) Многие люди спрашивают, увеличит ли синий свет риск возрастной дегенерации желтого пятна и слепоты.

Краткий ответ на этот общий вопрос — нет. Количество синего света от электронных устройств, включая смартфоны, планшеты, ЖК-телевизоры и портативные компьютеры, не вредит сетчатке или любой другой части глаза.

Что такое синий свет?

Синий свет — это видимый свет с длиной волны от 400 до 450 нанометров (нм). Как следует из названия, этот тип света воспринимается как синий по цвету. Однако синий свет может присутствовать, даже когда свет воспринимается как белый или другой цвет.

Синий свет вызывает беспокойство, потому что он имеет больше энергии на фотон света, чем другие цвета в видимом спектре, т. Е. зеленый или красный свет. Таким образом, синий свет при достаточно высоких дозах с большей вероятностью вызовет повреждение при поглощении различными клетками нашего тела.

Как мы воспринимаем цвет?

Наше восприятие цвета зависит в первую очередь от четырех основных светочувствительных клеток: трех фоторецепторов колбочек и одного фоторецептора палочки. Эти клетки находятся в сетчатке.

В дневное время три фоторецептора колбочки активно воспринимают свет, и каждый из них имеет максимальную чувствительность в синей, зеленой или красной частях спектра видимого света. На самом базовом уровне наше чувство цвета определяется балансом активности этих трех клеток.. Когда свет слишком тусклый, чтобы стимулировать колбочки, наше чувство цвета гаснет. Мы воспринимаем мир в оттенках серого, потому что только один тип фоторецепторов, стержень, поддерживает нашу зрительную функцию.

Светодиодная технология и синий свет

Большинство ламп накаливания источники, такие как солнечный свет, имеют широкий спектр света. Однако светоизлучающие диоды (СИД) производят относительно узкие пики света, созданные производителем. Это позволяет воспринимать свет от светодиодов почти неотличимым от белого света или дневного света. (Их также можно сделать так, чтобы они имитировали традиционные источники искусственного света.)

Белые светодиоды на самом деле могут излучать больше синего света, чем традиционные источники света, даже если синий свет может не восприниматься пользователем. Этот синий свет вряд ли представляет физическую опасность для сетчатки глаза. Но он может стимулировать циркадные часы (ваши внутренние биологические часы) больше, чем традиционные источники света, не давая вам уснуть, нарушая сон или оказывая другое влияние на ваш циркадный ритм.

Экраны современных электронных устройств положитесь на светодиодную технологию. Типичные экраны имеют индивидуально управляемые красные, зеленые и синие светодиоды, плотно упакованные вместе в полноцветное устройство. Однако именно яркие светодиоды белого света, которые подсвечивают дисплеи смартфонов, планшетов и портативных компьютеров, излучают наибольшее количество синего света.

Риски, связанные с синим светом

Все сводится к следующему: бытовая электроника не вредна для сетчатки глаза из-за количества излучаемого света. Например, последние модели iPhone имеют максимальную яркость около 625 кандел на квадратный метр (кд/м 2 ). Еще ярче то, что во многих розничных магазинах окружающее освещение вдвое больше. Однако эти источники бледны по сравнению с солнцем, что дает окружающее освещение более чем в 10 раз больше!

Синий свет высокой интенсивности от любого источника потенциально опасен для глаз. Промышленные источники синего света специально фильтруются или экранируются для защиты пользователей. Однако может быть вредно смотреть прямо на многие мощные потребительские светодиоды просто потому, что они очень яркие. К ним относятся фонарики «военного уровня» и другие портативные фонари.

Кроме того, хотя и светодиодная лампа, и лампа накаливания могут иметь одинаковую яркость, световая энергия светодиода может исходить от источник имеет размер головки булавки по сравнению со значительно большей поверхностью источника накаливания. Смотреть прямо на точку светодиода опасно по той же причине, по которой неразумно смотреть прямо на солнце в небе.

По сравнению с риском старения, курения, сердечно-сосудистых заболеваний, высокого кровяное давление и избыточный вес, воздействие синего света от бытовой электроники незначительно с точки зрения повышенного риска дегенерации желтого пятна или слепоты. Более того, текущие данные не подтверждают использование линз, блокирующих синий свет, для защиты сетчатки глаза, а рекламодатели даже были оштрафованы за вводящие в заблуждение заявления об этих типах линз.

Внизу. line

Синий свет от электронных устройств не увеличивает риск дегенерации желтого пятна или вреда любой другой части глаза. Однако использование этих устройств может нарушить сон или нарушить другие аспекты вашего здоровья или циркадного ритма. Если вы один из многих, кто попадает в эту категорию, поговорите со своим врачом и примите меры, чтобы ограничить использование устройств в ночное время, когда синий свет, скорее всего, повлияет на ваши биологические часы.

Связанная информация: Старение глаза: профилактика и лечение глазных болезней

Комментарии к этому сообщению закрыты.

Оцените статью
clickpad.ru
Добавить комментарий