Barwa światła a poziom czujności człowieka

• Autorzy: Wolska A. , Zużewicz K.

Warianty tytułu

EN

Color of light and vigilance level

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Poziom czujności, podobnie jak większość procesów życiowych człowieka, podlega wahaniom okołodobowym sterowanym przez zegar biologiczny zlokalizowany w jądrach nadskrzyżowaniowych podwzgórza. W procesach regulacji okołodobowej bardzo ważną rolę odgrywają odrębne fotoreceptory ze światłoczułą melanopsyną w komórkach zwojowych siatkówki (ipRGCs) i wydzielanie melatoniny w szyszynce. Obniżenie poziomu czujności w nocy wynika z wysokiego poziomu melatoniny zwanej „hormonem ciemności”. Zwiększonemu poziomowi melatoniny towarzyszy wyższy poziom senności, gorsza koordynacja wzrokowo-ruchowa, czy wydłużony czas reakcji. W artykule przedstawiono przegląd badań ekspozycji na światło o różnej barwie, które powodowało podniesienie poziomu czujności.

EN

Level of vigilance, just like most vital functions of man, undergo fluctuations of circadian rhythm which are controlled by biological clock, which is localized in suprachiasmatic nucleus of hypothalamus. The distinct photoreceptor in the eye, melanopsin-containing intrinsically photosensitive retinal ganglion cells (ipRGCs) and melatonin secretion in pineal gland play very important role in the process of regulating circadian rhythm. Decreasing of vigilance level during the night is an effect of melatonin high level which is called “hormone of darkness”. Higher level of melatonin is accompanied by higher level of sleepiness, worse eye-hand coordination or longer reaction time. The article presents the review of studies on exposure to different color of light, which induced increase of vigilance level.( color of light and vigilance level).

Słowa kluczowe

PL

czujność; melatonina; barwa światła

EN

vigilance; melatonin; light colours

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 7
• Strony: 77--80
• Opis fizyczny: Bibliogr. 42 poz., wykr.

Twórcy

autor

Wolska A.

• Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytutu Badawczy (CIOP-PIB), ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa

autor

Zużewicz K.

• Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytutu Badawczy (CIOP-PIB), ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa

Bibliografia

• [1] Brainard G. C., Hanifin J. P. Greeson J.M., Byrne B., Glickman G., Gerner E., Rollag M.D.: Action spectrum for melatonin regulation in humans: Evidence for a novel circadian photoreceptors. J. Neurosci 2001, 21 (16): 6405-6412.
• [2] Thapan K., Arendt J., Skene D.: An action spectrum for melatonin suppression: Evidence for a novel non-rod, non-cone photoreceptor system in humans. J. Physiol. 2001, 535.1: 261-267.
• [3] Lucas R.J., Peirson S.N., Berson D.M., Brown T.M., Cooper H.M., Czeisler C.A., Figueiro M.G., Gamlin P.D., Lockley S.W., O'Hagan J.B., Price L.L., Provencio I., Skene D.J., Brainard G.C. Measuring and using light in the melanopsin age. Trends Neurosci. 2014 Jan;37(1):1-9.
• [4] Aube M., Roby J., Kocifaj M.: Evaluating potential spectra impacts of various artificial lights on melatonin suppression, photosynthesis, and star visibility. PLOS ONE, 2013, vol. 8(7): e67798, doi: 10.1371/journal.pone.0067798.
• [5] Badia P., Myers B., Boecker M., Culepepper J., Harsh JR: Bright light effects on body temperature , alertness, EEG and behavior. Physiol Behav., 1991, 50(3), 583-588.
• [6] Beaven C.M, Ekström J. A comparison of blue light and caffeine effects on cognitive function and alertness in humans. PLOS ONE, 2013 8(10): e76707, doi: 10.1371/journal.pone.0076707.
• [7] Brainard G.C., Hanifin J.P. Photons, clocks, and consciousness. J Biol Rhythms. 2005;20(4):314-25.
• [8] Górnicka G. Lighting at work. Environmental study of direct effects of lighting level and spectrum on psychological varaiable, Technische Universiteit Eindhoven, Eindhoven,2008.
• [9] Hanifin J.P, Stewart K.T., Smith P., Tanner R., Rollag M., Brainard G.C. High-intensity red light suppresses melatonin. Chronobiol Int. 2006; 23(1-2):251-68.
• [10] Lehmann G. Praktyczna fizjologia pracy, PZWL, Warszawa, 1966.
• [11] Turek FW, Penev P, Zhang Y, Van Reeth O, Takahashi JS, Zee P. Alterations in the circadian system in advanced age. Ciba Found Symp. 1995;183:212-26; discussion 226-34.
• [12] Turek FW, Penev P, Zhang Y, van Reeth O, Zee P. Effects of age on the circadian system. Neurosci Biobehav Rev. 1995 Spring;19(1):53-8.
• [13] Lavoie S., Paquet J., Selamoui B. Rufiange M., Dumont M.: Vigilance levels during and after bright light exposure in the first half of the night. Chronobiology International, 2003; 20(6): 1019-1038.
• [14] Chang A.M, Scheer F.A.J, Czeisler C.A, Aeschbach D. Direct effects of light on alertness, vigilance, and the waking electroencephalogram in humans depend on prior light history. Sleep. Aug 1, 2013; 36(8): 1239–1246.
• [15] Lockley S.W., Evans E.E., Scheer F.A., Brainard G.C., Czeisler C.A., Aeschbach D.: Short-wavelength sensitivity for the direct effects of light on alertness, vigilance, and the waking electroencephalogram in humans. Sleep, 2006; 29(2):161-168.
• [16] Phipps-Nelson J., Redman J.R., Schlangen L.J., Rajaratnam S.M. Blue light exposure reduces objective measures of sleepiness during prolonged nighttime performance testing. Chronobiol Int. 2009 Jul;26(5):891-912.
• [17] Rahman S.A, Flynn-Evans E.E, Aeschbach D., Brainard G.C., Czeisler C.A, Lockley S.W. Diurnal spectral sensitivity of the acute alerting effects of light. Sleep. 2014 Feb 1;37(2):271-81.
• [18] Sahin L, Figueiro M.G. Alerting effects of short-wavelengths (blue) and long – wavelengths (red) lights in the afternoon.Physiology &Behaviour, 2013, 116-117(5):1-7
• [19] Sahin L, Wood B.M, Plitnick B., Figueiro MG. Daytime light exposure : effects on biomarkers, measure of alertness and performance. Behavioural Brain Research, 2014, 274: 176-185.
• [20] Yokoi M., Aoki K., Shimomura Y., Iwanaga K., Katsuura T.: Effect of bright light on EEG activities and subjective sleepiness to mental task during nocturnal sleep deprivation J Physiol Anthropol Appl Human Sci. 2003 Nov;22(6):257-63.
• [21] Cajochen C, Zitzer J.M, Czeisler CA, Dijk DJ.: Dose response relationship for light intensity and ocular and electroencephalographic correlates of human alertness. Behavioural Brain Research, 2000, 115: 75-83.
• [22] Vandewalle G. Schwartz S. Grandjean D. Wuillaume C., Balteau E., Degueldre C., Schabus M., Phillips C., Luxen A., Dijk, D. J., Maquet P.: Spectral quality of light modulates emotional brain responses in humans. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Nov 9;107(45):19549-54, http://www.pnas.org/content/suppl/2010/10/14/1010180107.DC Supplemental (8.10.2015).
• [23] Vandewalle G., Gais S., Schabus M., Balteau E., Carrier J., Darsaud A., Sterpenish V., Albouy G., Dijk D.J., Maquet P.: Wavelength – dependent modulation of brain responses to a working memory task by daytime light exposure. Cerebral Cortex, 2007, 17(12), 2788-2795. doi:10.1093/cercor/bhm007.
• [24] Phipps-Nelson J., Redman J.R., Dijk D.J., Rajaratnam S.M. Daytime exposure to bright light, as compared to dim light, decreases sleepiness and improves psychomotor vigilance performance. Sleep. 2003;26(6):695-700.
• [25] Shahid A, Wilkinson K. Marcu K., Shapiro C. Karolinska Sleepiness Scale (KSS). In: STOP, THAT and One Hundred Other Sleep Scales, Springer 2012, pp 209-210.
• [26] Viola AU, James LM, Schlangen LJ, Dijk DJ. Blue-enriched white light in the workplace improves self-reported alertness, performance and sleep quality. Scand J Work Environ Health. 2008 Aug;34(4):297-306.
• [27] Shamsul B.M.T, Sia C.C., Ng Y.G., Karmegan K. : Effects of light colour temperatures on visual comfort level , task performances and alertness among students. Am J. of Public Health Research, 2013, vol 1, no 7: 159-163.
• [28] Paul M.P., Miller J.C., Gray G., Buick F., Blazeski S. & Arendt J.: Circadian phase delay induced by phototherapeutic. Aviat. Space Environ. Med 2007, 78(7):645-652.
• [29] Figueiro M.G., Bullough J.D, Rea M.S: Spectra sensitivity of the circadian system. Lighting Research Center. (8.10.2015). www.lrc.rpi.edu/programs/lightHealth/pdf/spectralSensitivity.pdf
• [30] Brainard GC, Sliney D, Hanifin JP, Glickman G, Byrne B, Greeson JM, Jasser S, Gerner E, Rollag MD. Sensitivity of the human circadian system to short-wavelength (420-nm) light. J Biol Rhythms. 2008;23(5):379-86
• [31] West KE, Jablonski MR, Warfield B, Cecil KS, James M, Ayers MA, Maida J, Bowen C, Sliney DH, Rollag MD, Hanifin J.P, Brainard GC. Blue light from light-emitting diodes elicits a dose-dependent suppression of melatonin in humans. J Appl Physiol (1985). 2011; 110(3):619-26
• [32] Rautkyla E., Puolakka M., Halonen L. Alerting effects of daytime light exposure- a proposed link between light exposure and brain mechanizm. Lighting Res. Technol, 2012, 44(2): 238-252.
• [33] Brainard G.C., Rollag M.D., Hanifin J.P.: Photic regulation of melatonin in humans: Ocular and neural signal transduction. J. Biol. Rhythms 1997, 12(6): 537-546
• [34] Piazena H.F, Franke L., Uebelhack R., Kockott D., Volker S. Light-controlled melatonin suppression considering person’s age. Abstract Booklet of CIE Confernce Light Quality &Energy Efficiency, March 14-17, 2010, Vienna, Austria, OP31.
• [35] Wood B., Rea M.S., Plitnick B., Figueiro M.G.: Light level and duration of exposure determine the impact of self-luminous tablets on melatonin suppression. Aplied Ergonomis, 2013; 44(2): 237-240.
• [36] Lockley S.W. Brainard G.C, Czeisler C.A: High sensitivity of the human circadian melatonin rhythm to resetting by short wavelength light. J. Clin Endocrinol Metab. 2003, 88(9): 4502-4505.
• [37] Rüger M., Gordijn M.C., Beersma D.G., de Vries B., Daan S. Nasal versus temporal illumination of the human retina: effects on core body temperature, melatonin, and circadian phase. J Biol Rhythms. 2005 Feb;20(1):60-70.
• [38] Golonka K., Ważna A. Negatywny wpływ światła niebieskiego na stan emocjonalny kobiet. XXXV Zjazd Naukowy Polskiego Towarzystwa Psychologicznego pt. Psychologia w zmieniającym się świecie, Bydgoszcz, 18-21 września 2014
• [39] Ważna A., Iskra–Golec I. Pozytywny wpływ światła niebieskiego na stan afektywny u mężczyzn. XXXV Zjazd Naukowy Polskiego Towarzystwa Psychologicznego pt. Psychologia w zmieniającym się świecie, Bydgoszcz, 18-21 września 2014.
• [40] Wątroba J., Golonka K. Światło białe i światło niebieskie w ocenie pracownic biura – eksperyment terenowy. XXXV Zjazd Naukowy Polskiego Towarzystwa Psychologicznego pt. Psychologia w zmieniającym się świecie, Bydgoszcz, 18-21 września 2014.
• [41] Richter K., Acker J., Kamcev N., Bajraktarov S., Piehl A., Niklewski G.: Recommendations for the prevention of breast cancer in shift workers EPMA Journal, 2011; 2 (4): 351-356.
• [42] Rozporządzeniem Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z 27 maja 2010 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy pracach związanych z ekspozycją na promieniowanie optyczne (tekst jednolity DzU z 2013 poz. 1619).