科学前沿观天下 笃学明理洞寰宇

1879年电灯问世以来,人类开始不再依赖于太阳光的照明,昼耕夜息的作息慢慢发生了改变。现代生活的科技日新月异,人们大部分时间都对着计算机、电视机、手机屏幕工作或消磨时光。科学家警告称,这些明亮、刺眼的屏幕的危害丝毫不亚于百年前的“鸦片”,甚至会扰乱人体的昼夜节律,造成不可逆的致命损害。

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不管是植物、真菌还是动物,都有一种与生俱来的调节昼夜节律的“生物钟”——与地球自转相吻合。人体的“生物钟”受大脑的下丘脑控制,下丘脑释放的“褪黑激素”又称为“睡眠激素”,其分泌量晚上达到高峰,临近早晨会逐渐降低,因此,我们昼夜节律的睡眠和清醒都归因于褪黑激素的作用。

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根据生物钟的原理,很显然,褪黑激素与睡眠—觉醒周期有关,改变褪黑激素水平就可以影响昼夜节律。研究表明,明亮的人造光可以显著抑制人体褪黑激素的产生,从而影响人体生物钟,促使生物钟固有的节奏被打破。而这种激素在人体内含量的改变则可能带来潜在的威胁。

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卡罗林斯卡研究所(Karolinska Institute)睡眠研究专家约翰·阿克塞尔森(John Axelsson)教授解释道,人体生物钟有近24小时的固有节律,对于临近黄昏和黎明时分的光线十分敏感,通过改变光线可以微调昼夜节律系统,换句话说,昼夜节律系统具有动态性,能适应季节性的昼夜持续时间的变化。

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2014年的一项研究比较了褪黑激素水平和人们的睡眠质量,结果发现睡前阅读电子书可以有效降低褪黑激素水平。西澳大利亚大学研究人员表示,使用1.5小时以上电子屏,可以减少夜间褪黑激素的自然增加,连续几个晚上阅读电子书后,褪黑激素的减少益加严重。但有意思的是,两者入睡时间并没有显著改变,仅相差10分钟左右。

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褪黑激素的量到底如何影响我们的睡眠呢?也有部分研究着眼于屏幕使用时间与睡眠质量或入睡时间的关系,结果发现仅有一定的弱相关性,没有明确表明增加屏幕使用时间会导致睡眠问题。即使使用了弱屏幕蓝光产品的人,入睡时间也仅相差3-4分钟。

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睡眠受许多因素的影响,很难准确监测屏幕使用时间的影响,但研究人员强调,屏幕使用时间与睡眠之间存在双向关系。屏幕使用时间可能会随着时间的推移影响睡眠,而睡眠有问题的人可能会增加屏幕使用时间。估计这也正是我们现代人的通病,你也有类似的烦恼吗?

参考文献:Light suppresses melatonin secretion in humans,Science, 1980, 210(4475), p1267-1269.

Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness, PNAS, 2015, 112 (4), 1232-1237.