雖然這種急劇的光線爆發(fā)確實(shí)使得重新入睡更加困難，但西北大學(xué)的一項(xiàng)新研究表明它不會(huì)干擾身體的整體晝夜節(jié)律。

研究人員首次直接測(cè)試了大腦如何處理短脈沖光以影響睡眠。他們發(fā)現(xiàn)大腦的不同區(qū)域是短脈沖與長(zhǎng)期暴露于光線的原因。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了人們普遍接受的，長(zhǎng)期以來(lái)的信念，即所有的光信息都通過(guò)大腦的視交叉上核(SCN)傳遞，這會(huì)使身體的睡眠/覺(jué)醒周期同步。

“在廣泛使用電力之前，我們對(duì)光明和黑暗的曝光是以一種非?？深A(yù)測(cè)的模式發(fā)生的，”負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的西北大學(xué)的蒂芬妮施密特說(shuō)。“但光變得非常便宜。我們都有智能手機(jī)，屏幕非常明亮。我們都在一天的錯(cuò)誤時(shí)間曝光。了解這些不同類型的光信息是如何傳播的變得越來(lái)越重要到了大腦。“

該論文將于7月23日在eLife期刊上發(fā)表。Schmidt是西北大學(xué)Weinberg藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的神經(jīng)生物學(xué)助理教授。該研究是與Fred Turek的實(shí)驗(yàn)室，Weinberg的Charles和Emma Morrison神經(jīng)生物學(xué)教授以及國(guó)家精神衛(wèi)生研究所的部門負(fù)責(zé)人Samer Hattar合作進(jìn)行的。

光進(jìn)入眼睛后，稱為本征光敏視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(ipRGCs)的特化神經(jīng)元將光信息傳遞給大腦。在西北大學(xué)的研究之前，研究人員普遍認(rèn)為，所有的光信息都通過(guò)SCN，這是一個(gè)密集的下丘腦區(qū)域，被稱為身體的“晝夜節(jié)律起搏器”。

施密特說(shuō)：“光信息進(jìn)入SCN，這就是將所有身體的時(shí)鐘與光/暗循環(huán)同步的內(nèi)容。” “這個(gè)主要起搏器確保一切都在同步。”

為了進(jìn)行這項(xiàng)研究，施密特和她的團(tuán)隊(duì)使用了一種轉(zhuǎn)基因小鼠模型，該模型只有ipRGCs投射到SCN - 但沒(méi)有其他大腦區(qū)域。因?yàn)槔鲜笫且归g活動(dòng)的，所以當(dāng)暴露在光線下時(shí)它們就會(huì)入睡。然而，實(shí)驗(yàn)中的小鼠在夜間暴露于短脈沖光時(shí)保持清醒。老鼠的體溫也與睡眠有關(guān)，也沒(méi)有對(duì)短期光線做出反應(yīng)。

小鼠維持正常的睡眠/覺(jué)醒周期和體溫正常節(jié)律，表明它們的整體晝夜節(jié)律保持完整。這有助于解釋為什么一夜不安的睡眠和智能手機(jī)凝視可能會(huì)使第二天感到疲倦，但對(duì)身體沒(méi)有長(zhǎng)期影響。

施密特說(shuō)：“如果這兩種影響 - 急性和長(zhǎng)期光線照射 - 是通過(guò)相同的途徑驅(qū)動(dòng)的，那么每次輕微的光照都會(huì)冒著完全改變我們身體晝夜節(jié)律的風(fēng)險(xiǎn)。”

現(xiàn)在研究人員知道光響應(yīng)系統(tǒng)遵循多種途徑，施密特表示需要做更多工作來(lái)繪制這些途徑。首先，仍然不知道大腦的哪個(gè)區(qū)域負(fù)責(zé)處理急性光。

在了解更多信息之后，研究人員可能會(huì)了解如何優(yōu)化光照以提高需要者的警覺(jué)性，例如護(hù)士，輪班工人和急救人員，同時(shí)減輕晝夜節(jié)律大規(guī)模轉(zhuǎn)變的有害影響。

施密特說(shuō)：“一天中錯(cuò)誤時(shí)間的光被認(rèn)為是一種致癌物質(zhì)。” “我們希望人們?cè)诒┞对诠饩€下時(shí)能夠保持警覺(jué)，而不會(huì)產(chǎn)生與晝夜節(jié)律變化相關(guān)的健康風(fēng)險(xiǎn)，例如糖尿病，抑郁癥甚至癌癥。”