《自然—科學報告》:夜間照明,晝夜節律邁不過的坎

2021-02-07 澎湃新聞

原創 NR 神經現實 收錄於話題#周周發12個

文獻：Cain, S.W., McGlashan, E.M., Vidafar, P. et al. Evening home lighting adversely impacts the circadian system and sleep. Sci Rep 10, 19110 (2020).

DOI：https://doi.org/10.1038/s41598-020-75622-4

封面：Myriam Wares

在科技不發達的遠古時期，我們的祖先日出而作，日落而息，作息幾乎完全受日照支配[1, 2]。自白熾燈被發明以來，現代照明技術點亮了無數個黑暗的角落，拓寬了人類夜生活的邊界，卻擾亂著我們的晝夜節律。研究表明，夜間暴露在光照中會抑制一種促進睡眠的激素——褪黑素的分泌，並因此導致失眠和睡眠質量下降[3]。

近五年的研究表明，光照對晝夜節律的影響遠超我們原先的認識。但這些研究在實驗中使用的傳感器多佩戴在被試者的腕部，受衣袖的影響不能很好地反映環境光線，更不能準確體現視網膜上調控晝夜節律的光敏色素——黑視素（melanopsin）接受的光照強度。因此，在11月5日發表於《科學報告》上的一篇論文中[4]，來自澳大利亞蒙納士大學及其馬來西亞分校的團隊開發了一種可以探測眼部附近光照強度，並據此計算出光線對黑視素影響的可穿戴設備。

研究人員選取正常生活的成年人為被試，利用該設備測量了他們的接受光照的模式。結合對被試睡眠質量的測量，研究通過個體對光線的劑量-響應曲線估測出了室內照明對人類晝夜節律調節的效果差異。

實驗結果表明，接近一半家庭的夜間室內照明情況對褪黑素分泌的抑制可達50%，但對個人的影響從0-87%不等。夜間照明強度與入睡時間呈正相關，且睡前3小時黑視素接受的光照強度越高，入睡後90分鐘內的睡眠質量越差。

光不在亮，夠用就好，選擇一個亮度可調的燈具，或許能使你擁有更好的睡眠質量。

參考資料

1 . Yetish, G. et al. Natural Sleep and Its Seasonal Variations in Three Pre-industrial Societies. Curr Biol 25, 2862-2868 (2015).

2 . Pilz, L. K., Levandovski, R., Oliveira, M. A. B., Hidalgo, M. P. & Roenneberg, T. Sleep and light exposure across different levels of urbanisation in Brazilian communities. Sci Rep-Uk 8 (2018).

3 . Lewy, A. J., Wehr, T. A., Goodwin, F. K., Newsome, D. A. & Markey, S. P. Light suppresses melatonin secretion in humans. Science 210, 1267-1269, (1980).

4 . Cain, S.W., McGlashan, E.M., Vidafar, P. et al. Evening home lighting adversely impacts the circadian system and sleep. Sci Rep 10, 19110 (2020).

閱讀原文

相關焦點

  • 《自然-科學報告》:夜間照明,晝夜節律邁不過的坎
  • 研究表明讓屏幕變黃的「夜間模式」比藍光更影響睡眠 破壞晝夜節律
    稿源：cnBeta.COM一項研究表明將設備屏幕變黃的 "Night Mode"（夜間模式）可能會起到反作用，和藍光一樣也能影響睡眠，破壞晝夜節律。近年來手機廠商和消費者的都達成了共識：藍光抑制褪黑素分泌，使大腦變得警覺，不犯困。
  • 【重磅綜述】成體幹細胞穩態與衰老的晝夜節律調控
    自然周期變化不僅影響著人們的生活和勞作，更是對個體生理健康至關重要。然而如今，越來越多的年輕人想要「打破自然周期」，成了「熬夜君」。經常熬夜的你可能還不知道晝夜節律對生理健康到底有什麼影響。這一期，我們就來說一說晝夜節律與成體幹細胞衰老之間「錯綜複雜」的故事兒。
  • 晝夜節律與脂質代謝
    這些生物鐘的主要功能是揭示生物體生理的晝夜節律，以確保主要的生理功能與外界環境同步。由遺傳或環境因素引起的晝夜節律紊亂會對新陳代謝健康產生長期影響。 宿主晝夜節律性和脂質代謝的交叉調節日益被認識到，並且生物鐘-脂代謝的相互作用可能參與肥胖的發生發展。
  • 生物的晝夜節律
    四、晝夜節律的進化這個部分，我們不妨來思考，為什麼生物會進化出晝夜節律呢？事實上，這個問題還是比較難以回答的。凡是涉及進化論的東西，都很難設計實驗去重現千百萬年的生物學過程，因此我們這裡僅能從理（腦）論（洞）上進行一些推導。
  • 褪黑素受體配體可調節晝夜節律
    褪黑素受體配體可調節晝夜節律 作者：小柯機器人 發布時間：2020/2/12 14:17:17 美國布法羅大學（SUNY）Margarita L. Dubocovich、北卡羅來納大學教堂山醫學院Bryan L.
  • 《科學》:腸道吸收脂肪的晝夜節律竟然是由腸道微生物設定
    是的，今天還是腸道微生物的主場，這一次，我們要說說它是如何影響晝夜節律，調節代謝和肥胖的。，食物代謝、脂質吸收的晝夜節律竟然是由腸道微生物來設定的！ 代謝過程相關基因表達的節律是如何產生的？其中的關鍵點在於染色質的組蛋白修飾[2,3]。而研究人員進行的小鼠實驗表明，在普通小鼠的小腸上皮細胞中，兩個組蛋白乙醯化標誌物和小鼠表現出同步的晝夜節律。而在無菌小鼠中，雖然兩個標誌物的水平也有高低波動，但晝夜節律的幅度降低，且峰值不像普通小鼠一樣固定。
  • 哺乳動物晝夜節律受何影響?這個研究發現了新的神經元亞型
    在自然界中廣泛存在的晝夜節律，對調節人們一天之中的運動、睡眠、代謝等諸多生理過程起著重要的作用。在人類社會中，晝夜節律紊亂會導致包括睡眠障礙在內的各種疾病，因此理解晝夜節律現象在神經系統中如何產生、維持以及發揮作用對人類健康具有重要意義。哺乳動物的晝夜節律是受什麼來控制的呢？
  • 團標《中小學校教室照明質量分級評價》解讀
    晝夜節律　　人體存在一種叫「生物鐘」的生理機制，即從白天到夜晚一個約24小時的循環節律，調節包括新陳代謝、睡眠覺醒、心率、血壓等重要生理機能，又稱晝夜節律。　　光照是最重要的授時因子，周期性自然日光使人體節律校準至地球自轉24小時周期。　　白天接受充足的自然日光，晚上避免不合理的光照刺激。
  • 科學家在眼睛中鑑別出了能幫助大腦區分晝夜的特殊細胞!
    2019年12月8日 訊 /生物谷BIOON/ --夜間的強光會打亂機體正常的晝夜節律（circadian rhythms），從而引發失眠；實際上，晝夜機率在機體健康上扮演著重要的角色，幹擾晝夜節律常常會增加多種疾病的發病風險，比如癌症、心臟病、肥胖、抑鬱症等，因此，理解人眼感知光線的機制或能幫助有效預防抑鬱、促進夜間睡眠並保持機體健康的晝夜節律。
  • 成體幹細胞穩態和衰老晝夜節律調節機制!
    2020年6月29日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，一項刊登在國際雜誌Cell Stem Cell上題為「Circadian Regulation of Adult Stem Cell Homeostasis and Aging」的研究報告中，來自西班牙巴塞隆納科技學院的科學家們通過研究揭示了成體幹細胞穩態和衰老的晝夜節律調節機制；晝夜節律鍾
  • 頂尖科學家激烈探討,調節晝夜節律可否...
    為什麼人越老生物鐘越弱？為什麼睡不好腦子就不好使？晝夜節律與神經退行性疾病有什麼關係？與每個人息息相關的科學問題，也是科學家們關注的焦點。　　晝夜節律為何是24小時　　「晝夜是拉丁文，它並不是標準的24小時。講到人類，我們的生物鐘每天都放緩了15分鐘。」麥可·羅斯巴什教授2017年因發現了「生物體控制晝夜節律的分子機制」榮獲諾貝爾生理醫學獎，他直言，「我們看到晝夜節律的周期是24小時，為什麼不是20小時或27小時？
  • 晝夜節律竟然存在性別差異
    為了適應地球自轉規律，許多動植物進化出了相適應的形態學，生理學特徵，其中最廣為人知的莫過於晝夜節律（circadian rhythm）。晝夜節律是指生命活動以24小時左右為周期的變動。例如發光菌的發光，植物的光合作用，動物的攝食，軀體活動，睡眠和覺醒等行為都屬於晝夜節律。來自緬因大學的研究者Jeffrey C.
  • 「旋轉木馬」上的蛋白質:晝夜節律和生理節律的連接點
    2015年6月29日/生物谷BIOON/--隨著地球自轉，陽光灑在迎向地球的那一面，從而形成了晝夜交替節律。很多生物針對晝夜交替，也不停地調節著自身的節律，從而實現對環境的最高的適應性。這種大約24小時的節律性的調節，便構成了生物鐘。生物鐘的紊亂也被證明了與多種疾病關聯。但是這種晝夜節律如何形成的還是不清楚。
  • 深度解讀諾貝爾生理醫學獎——晝夜節律的調控機制
    Young因發現控制晝夜節律的分子機制而獲得此獎。地球上的生命適應了地球的自轉規律，很多年以來，我們都知道，包括人類在內的很多有機生命都擁有一種特殊的內部時鐘，這種時鐘能夠幫助他們預料並且適應每天的節律，但這種特殊的內部時鐘具體是怎麼工作的呢？研究人員Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和Michael W.
  • Nature | 控制飲食和晝夜節律協同變化的視網膜輸入環路
    調控生物鐘的腦區是視交叉上核（SCN），作為中樞系統的關鍵調控器控制並協調外周晝夜節律調節。
  • Nature子刊:海馬晝夜節律鍾揭示時間對記憶恢復的調節作用
    最近，一項發表在《Nature Communications》上的報告顯示，記憶恢復可能確實是受到了控制，這種控制來自於由晝夜節律依賴性轉錄因子BMAL1控制的海馬時鐘。BMAL1是一種調節許多其他基因表達的蛋白質，通常在睡醒前（ZT1-12）低水平和入睡前（12-24）高水平之間波動。
  • 晝夜節律紊亂會促進腫瘤細胞增殖，加速癌症進展
    每個人體內都有一個特殊的時鐘——生物鐘，管理著我們體內的晝夜節律。值得注意的是，晝夜節律紊亂會對機體產生負面影響，這表現為增生性、代謝性和免疫性疾病，對全球健康造成巨大威脅。鑑於晝夜節律紊亂會使得機體免疫能力產生波動，因此，探究晝夜節律失調是否會抑制腫瘤相關的免疫細胞並最終促進腫瘤組織生長是十分重要的一項研究。
  • 生物鐘研究獲諾獎,長期夜班能不能改變節律基因?
    生物鐘研究獲諾獎，長期夜班能不能改變節律基因？三人因對生物體晝夜節律的分子機制研究分享了今年的諾貝爾生理學/醫學獎。日出而作，日入而息。很多年來，包括人類在內的所有生命體，都有一個內部的生物鐘，來讓他們適應晝夜變換，並找到生命的節奏。但這個這種生物鐘到底是如何工作的？上述三人的工作窺探了生物鐘的秘密，並解釋了其工作原理。