人工照明与睡眠不足

刘珈辰/编译

查尔斯·切斯勒，来自哈佛大学医学院

●越来越多的人在夜间因使用电灯扰乱睡眠，查尔斯·切斯勒（Charles Czeisler）说。

在我们这个7天/24小时的社会里，有很多原因使人们睡眠不足，比如每天早早开始工作或上学、长时间通勤以及摄入富含咖啡因的食物和饮料等。但有些因素还没有被重视，例如，电光源技术的突破。没有它，很少有人需要使用咖啡因在晚上保持清醒。光线对我们昼夜节律的影响比任何药物都严重。

正如耳朵有两个功能（听觉和平衡），眼睛也是如此。首先，视杆和视锥细胞维持视觉；第二，内在光敏视网膜神经节细胞（ipRGCs）含有感光色素视黑素，能够使瞳孔产生光反应、通过光调整生物钟以及调节其他的视觉反应。在黄昏和黎明之间的夜晚，人工照明撞击视网膜，促发了视觉的生理效应。它抑制促进睡眠的神经元夜间释放有催眠作用的褪黑激素，激活位于下丘脑的促进觉醒的食欲素神经元。这些因素减少困倦，提高警觉性，对我们的睡眠造成干扰。

奇怪的是，由位于下丘脑的视交叉上核（SCN）这一大脑主生物钟驱动的清醒能量的峰值并不发生在一天的开始，而是清醒的一天将近结束时，为我们“恢复元气”，保持我们当天的时间慢慢结束。在电灯广泛使用之前，人们可能在午后进入恢复元气阶段，直到夜幕降临。日落之后，如果处于灯光照射下，SCN收不到白天结束的信号，生物钟推迟恢复元气并延缓褪黑激素的分泌。其结果是，许多人仍然在检查电子邮件、做功课或看电视，几乎没有一个人感觉已是午夜。技术已经有效地让我们从自然的一天24小时脱钩，我们的身体进化为越睡越晚。同时，我们早上用咖啡因保持早起，把睡眠挤走。

我们将生活照耀得越来越亮，睡眠时间却越来越少。由于人工照明产生的成本在过去一个世纪已经下降了两个数量级，其消费量也相应增加。例如，1950年至2000年间，光源的生产成本下降了6倍，英国人均光源消费上升了4倍。这种日益增长的光使用与睡眠不足的增长并行。

如今，30%的美国成年就业者和44%的夜班工人平均每晚的睡眠不到6个小时，而50年前睡这么少的只占美国成年人口的不到3%。在世界范围内，孩子们相比一个多世纪前学校日的晚上少睡约1.2小时。大多数人在周末、节假日的入睡时间与工作日不同，引起所谓的“社交时差”，进一步扰乱了昼夜节律。

美国医学研究所估计，美国约有50到70万人正遭受睡眠障碍和睡眠缺乏带来的不利健康和安全的后果：肥胖、糖尿病、心脏病、抑郁症和中风的风险变得更大。肥胖的热潮已经同时引发了阻塞性睡眠窒息症的流行，这将更影响睡眠。孩子们变得异常活跃，而不是困了就睡，他们没有得到足够的睡眠，难以集中注意力，睡眠缺乏可能会被误认为是注意缺陷多动障碍（ADHD），这是现在越来越常见的情况，19%的美国男孩在高中时代被诊断为ADHD。在美国，约有40%的人表示睡眠不足，25%报告由于疲劳注意力不集中。世卫组织甚至把夜班工作列入其已知的和可能的致癌物质列表。累驾死亡人数仅次于酒后驾驶造成的死亡人数。

睡眠不足的人数似乎注定要上升。全球电力消耗的19%用于生产光能，许多国家的政府正在逐步淘汰传统的白炽灯泡改用高效节能的固态发光二极管（LED），并广泛应用于电视和计算机屏幕、笔记本电脑、平板电脑和手持设备，这将带动人均光使用量进一步增加。

固态照明光源由多种颜色构成，通常含有丰富的蓝色光。ipRGCs最敏感的是波长较短的光（蓝色和蓝绿色），所以夜间长时间使用LED通常比白炽灯照明更具破坏性，对昼夜节律、褪黑激素的分泌和睡眠都有影响。

但固态照明也可以提供一些解决方案。一种固态白光灯具可包括多色的LED，所以它相当容易控制不仅是光的强度，而且还包括颜色组成。要消除灯光对夜间睡眠和昼夜节律的不利影响，在日落之后，可以用红色或橙色增浓的白色光取代富蓝色光。不幸的是，这个新发现的色彩控制技术并没有被好好利用。例如，一些航空公司的飞机客舱，夜间弥漫着单色蓝灯，这恰恰是抑制褪黑激素和扰乱睡眠的最佳颜色。

睡眠对于我们的身体和精神健康是必不可少的。因此，至关重要的是，我们需要学到更多关于灯光使用以及其他影响睡眠以及昼夜节律和健康的解决对策。然后，我们必须使用这方面的知识，开发行为和技术方面的干预措施，以减轻这些不良影响。现在是时候重新评估托马斯·爱迪生对电灯的早期保证：“对健康没有害处，也不会影响睡眠的发明。”