为什么同一束光下的三种指标讲不出同一个故事
褪黑素和皮质醇是激素,被用作人体昼夜节律阶段的生化标志物:褪黑素在傍晚升高,皮质醇在醒来后不久达到峰值[2]。相比之下,脑电图记录的是头皮电活动,时间尺度为几秒到几分钟。荧光灯有可能同时影响这三者,但每种指标整合光照暴露的时间尺度差别很大,因此一种指标发生变化,未必会在同一时刻体现在另一种指标上[1][2]。
激素指标本身也带来测量上的负担。褪黑素和皮质醇可以用免疫测定或质谱法在血液、唾液或尿液中定量,而结果会随环境光、身体姿势和精确采样时间而变化[2]。这意味着两种灯光条件之间的激素差异,可能既反映灯光本身,也反映采样条件,因此很难把激素变化和脑电图变化当作彼此印证[2]。
那项灯光研究实际测了什么
与这个问题最接近的研究在健康人中比较了两种荧光灯类型和两种光照强度,并记录了褪黑素、皮质醇、脑电图、心电图和主观舒适度[1]。其摘要把这项研究放在更广泛的脑电图文献背景中,讨论的是非图像形成性光反应,也就是不经过有意识视觉通路的光效应[1]。因此,该设计确实把三种指标放在同一房间、同一灯光下测量,而这正是判断它们是否一致所需要的设置。
现有摘要没有提供的是:这三种指标在某个具体方向上一致或不一致的结果。摘要层面的证据只能说明这些指标是一起采集的,不能说明它们同步变化[1]。对读者来说,实际结论是:在办公室荧光灯下,褪黑素、皮质醇和脑电图之间是否一致仍是一个未解问题,而不是已经证实的规律。
光的颜色有影响,但反应因人而异
另一项研究使用6500 K或2500 K的荧光灯,并在傍晚加用同等强度约40勒克斯的白炽灯,测量了唾液褪黑素、主观困倦感和清醒脑电图[5]。研究发现,褪黑素抑制和对富蓝光的警觉反应取决于生物钟基因PER3的一种多态性[5]。换句话说,同样的光在不同人身上产生了不同的激素和脑电图结果,这直接说明即使灯光完全相同,各项指标在研究人群中也可能不一致。
该研究没有测量皮质醇,而且使用的是傍晚光照,不是办公室工作日的光照[5]。它与灯光类型问题的相关性较窄:它表明遗传变异可以使褪黑素与脑电图警觉性脱钩,因此把人群合并成一个平均值,可能会掩盖相反的反应。
激素节律按自己的时间表漂移
对轮班工人的研究显示,褪黑素和皮质醇节律对同一作息安排的适应速度可以不同。在暗光环境中轮班工作的警察中,30%的人通过褪黑素代谢物aMT6s适应了夜间作息,24%的人通过皮质醇适应,而且适应者的相位偏移比未适应者更大[4]。这两种激素在方向上大体一致,但比例并不相同,这提醒我们:即使同一系统中的两种激素标志物,也不会完全同步变化。
这些证据来自轮班工作的现场条件,而不是办公室荧光灯,因此它说明的是激素指标彼此之间的表现,而不是灯光类型的影响[4]。但它确实支持一个更广泛的要点:一致性应当被检验,而不是被假定。一项犬类研究同样发现,口服褪黑素可降低手术后的皮质醇[3],但那是动物身上的药理效应,不是办公室工作人员身上的光照效应,也不涉及脑电图。
本文引用的文献
研究同色异谱光对脑电图频谱指标的影响
一项研究在健康人中测量了两种荧光灯类型和两种强度下的褪黑素、皮质醇、脑电图、心电图和主观舒适度,但现有摘要未报告这些指标是否一致。
人体昼夜节律生物标志物:褪黑素和皮质醇检测的方法学见解
褪黑素和皮质醇是昼夜节律生物标志物,其测量取决于样本基质、测定方法、环境光、姿势和采样时间,因此需要标准化方案才能获得可靠结果。
褪黑素对卵巢子宫切除雌犬炎症细胞因子和蛋白、血清素、皮质醇及褪黑素浓度的影响
在卵巢子宫切除的雌犬中,与单纯手术相比,口服褪黑素使褪黑素和血清素升高,并使褪黑素加手术组的皮质醇降低。
轮班警察中褪黑素和皮质醇的昼夜节律适应
在轮班警察中,约30%的人通过aMT6s适应夜间作息,24%的人通过皮质醇适应,适应者的相位延迟大于未适应者。
人体褪黑素和对富蓝光的警觉反应取决于生物钟基因PER3的多态性
褪黑素抑制和对富蓝荧光灯的警觉反应取决于PER3多态性;研究测量了褪黑素和清醒脑电图,但未包括皮质醇。
