牟慶璇編譯
近日,英國《自然》旗下的《衰老與疾病機理》期刊,報導了美國俄勒岡州立大學和波蘭華沙大學等機構的一項新研究。該研究發現,發光二極體產生的藍光可能損害腦細胞和視網膜,並加速衰老過程。
我們之前已經詳細介紹了藍光的相關知識,以及藍光的防護技巧(錯過的朋友記得戳連結補課哦:液晶藍光:需要防嗎?如何防?),這項研究為藍光對人體的傷害增加了新的佐證。研究到底是怎麼做的?藍光真的像網上說的那樣「危險」嗎?
藍光的危害有多大?
太陽光分為可見光和不可見光兩類,可見光在光譜上「分解」為多種顏色,也就是大家熟知的「紅橙黃綠青藍紫」。不同顏色在光譜上都有特定的波長,從開頭的紅色到末端的藍紫色,波長越來越短,能量卻越來越高,穿透力也越來越強,藍光屬于波長較短、但光子能量很高的一類。
(圖源:scienceoflight.org)
關於「藍光」的研究中,科研人員選擇果蠅作為研究對象。將果蠅分為三組,一組每天12小時接受發光二極體產生的藍光照射;一組一直處於黑暗中或過濾掉藍光的光線環境;還有一組是用日光照射(含藍光,黃色玻璃過濾光線)。
在試驗中測定果蠅衰老程度是根據其爬上小瓶壁的速度來進行比較,接收藍光照射的實驗組中,30天齡的中年雄性果蠅平均爬坡能力有顯著下降。
通過對果蠅眼部感光細胞和腦組織的研究發現,只接受藍光照射的果蠅壽命大幅縮短,視網膜細胞和腦神經細胞明顯受損,運動能力也受到影響;接受過濾掉藍光的光線照射的果蠅壽命會小幅縮短。
有些果蠅在實驗中甚至出現突變,無法發育出眼睛。而且即使沒有眼睛,大腦和運動能力也同樣受損,意味著藍光的傷害並非僅限於眼睛觸到藍光下發生。
掃描電鏡下的果蠅眼睛(圖源:Heiti Paves/Shutterstock)
《自然》雜誌刊載了美國邁阿密大學Sheyum Syed團隊的最新研究成果,研究人員探明了果蠅日間的顏色偏好取決於生物鐘和瞬時受體電位(TRP)通道。
在藍色、綠色和昏暗的光線中進行時,果蠅表現出意想不到的複雜的顏色偏好模式,其偏好性根據一天中的時間而變化。果蠅在清晨和傍晚表現出對綠色的強烈偏好,在中午減少了綠色偏好,並且在一天中強烈避免藍色。
為什麼選擇果蠅做實驗?
為什麼這個研究會以果蠅作為研究對象呢?仔細考慮一下也就能夠明白了,相比較其他「模式」生物,果蠅的生長周期短,研究工具比較健全。如果換成是靈長類動物,藍光對於衰老的作用可能要等上幾個月甚至幾年的時間。
除此之外,別看果蠅的個頭小,它已經被研究了有110年的歷史了。「果蠅簡約不簡單,它的很多基因與人類同源。」果蠅與人類共享了生命和智力演化的一些成果,從1933年到2017年,科學家對果蠅的研究已經獲得四次諾貝爾生理或醫學獎,從遺傳學研究到生命的發育研究,再到生物節律均有涉及。
利用果蠅可以研究很多內容(如睡眠、打鬥、進攻、求偶、衰老等),這些行為可以從基因、環路和行為層面被精細研究。而且,果蠅腦中有約10萬個神經元,在視覺認知和神經計算方面也有突出表現。
中國科學院院士郭愛克說過,「演化和選擇機製造就了生命世界的多樣性。物種之間的某些機制是保持不變的,在果蠅這種較為簡約的動物體中可以探尋這些原理,從而更多地了解生命和智力的本質。但不同的科學問題需要在不同的模式生物上去研究,像意識、語言等問題就要在人類或非靈長類動物中來研究。從而回答哪些在進化上是保守的,哪些是人類唯一擁有的。」
藍光必須存在嗎?
既然藍光對於生物鐘和眼睛有諸多傷害,為什麼還要利用藍光呢?
科研工作者在研發電子產品屏幕時,模擬的正是太陽光。電子產品屏幕的基礎顏色是紅、藍、綠三色,其中,藍光是發光二極體顯示中400-500納米波段的光。由於藍光的光子能量較高,可以讓畫面看上去更加真實,清晰度更高,消費者也普遍喜歡偏冷的色調。因此,相比太陽光,電子產品屏幕通常會調得更藍一些,手機的「護眼模式」其實就是把藍光調回正常值,也就是增加「綠光」的比值。
(圖源:sketchpad.net)
藍光是否真的容易導致視力下降等症狀?藍光對於視網膜的確有一定的傷害,但眼底的黃斑病變是由多種因素造成的,藍光只是誘因之一,因此不能將藍光和黃斑病變的發生直接畫上等號。眼睛本身是有調節能力的,比如角膜和晶狀體對於紫外線、藍光有部分防護作用,長期觀看電子屏幕、不正確的用眼習慣才是導致視力下降「罪魁禍首」。
自然光線對於生物鐘有調節作用,隨著電子屏幕的普及,人類觸到藍光的時間隨之增加。或許隨著未來科技和醫療進步,能夠解析清楚藍光影響人類健康和壽命的具體機制,現在還是乖乖地少看一會電子產品吧!
參考文獻:
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