Влияние яркого света на психофизиологию человека может быть выражено путем мгновенного стимулирования эндокринной активности (подавление мелатонина, повышение уровня кортизола), других физиологических изменений (повышение температуры тела), а также психологических изменений (сонливость, повышенная тревожность).
Широкий спектр действия проявляется в самых разных областях медицины - от оптимизации рабочей среды до лечения пациентов с депрессией. Для оптимального применения яркого света и понимания его механизма очень важно знать, зависит ли его воздействие от времени суток. Рассмотрим влияние яркого света, излучаемого в разное время суток на психологические и физиологические параметры.
Двадцать четыре человека приняли участие в двух экспериментах (по 12 человек в каждом). Все участники были некурящими, здоровыми юношами (18-30 лет). В обоих экспериментах люди подвергались воздействию яркого света (5000 люксов) или тусклого света (10 люксов) между 12:00 и 16:00 вечера (эксперимент A) или между полуночью и 4:00 утра (эксперимент B). Почасовые измерения включали в себя
- концентрация слюнного кортизола,
- электрокардиограмма,
- сонливость (шкала бодрости Каролинской),
- усталость и энергетические показатели.
Температура тела непрерывно измерялась в течение всего эксперимента. Яркий свет влияет на частоту сердечных сокращений и температуру тела; т.е. яркое освещение в ночное время, но только не днем, увеличивает сердечный ритм и повышает температуру тела. Это не оказало существенного влияния на кортизол. Влияние яркого света на психологические показатели не зависело от времени, так как ночью и днем яркий свет значительно снижал сонливость и усталость.
Поэтому и сравнивались два набора данных о дневном и ночном ярком освещении, 12 часов в непостоянной последовательности и их влиянии на сонливость, усталость и энергию (психологические параметры), а также CBT, кортизол и сердечный ритм (физиологические параметры).
Субъекты исследования
В этих двух экспериментах участвовали двадцать четыре здоровых мужчины, по двенадцать человек в каждом из них [дневной эксперимент: средний возраст, 23.1 (SD 1.5) года; ночной эксперимент: средний возраст, 21.8 (SD 1.9) года, P 0.05]. Изучались люди с помощью общей анкеты по вопросам здоровья с использованием анкеты " Утреннее состояние" и анкеты " Утреннее состояние - профилактика". Отбирались только здоровые, некурящие люди со средним баллом MEQ (т.е. от 31 до 69 баллов).
Они не работали в ночные смены и недавно (в течение последнего месяца) не путешествовали по нескольким часовым поясам. Им было предписано соблюдать регулярный график сна в течение недели перед поступлением в кабинет, а именно для сна в интервале с полуночи до 8:00 утра. Продолжительность сна рассчитывалась на основании данных анкеты здоровья, которую пациенты должны были заполнить во время обследования. Субъекты дают письменное информированное согласие и получают оплату за свое участие.
Временная изоляция
В протоколе предусматривалось или два пребывания по одному-два часа (эксперимент А: дневной яркий свет и тусклый свет), или три пребывания по два с половиной часа (эксперимент Б: ночной яркий свет, тусклый свет и наружное освещение) в учреждении временного изолятора. В помещении, где нет ни дневного света, ни часов, одновременно могут находиться четыре человека. Они могут читать или заниматься, слушать музыку, смотреть видео или выполнять другие нефизические упражнения.
Источники света, присутствующие в изоляторе, не превышали 10 люксов, которые измерялись при взгляде на уровне глаз и в любой точке помещения. Употребление чая, кофе, шоколада и бананов было запрещено, поскольку эти вещества влияют на концентрацию серотонина, который является предвестником мелатонина; кроме того, они могут загрязнить слюну и повлиять на результаты исследования RIA, проведенного для определения концентрации мелатонина.
Экспериментальный протокол
Эксперимент А (дневной яркий свет) проводился с мая по декабрь, а эксперимент Б (ночной яркий свет) - с июля по октябрь. Для этих двух экспериментов промежуток времени между процедурами составлял от 1 до 3 недель. На каждом занятии пациенты подвергались одному из двух видов воздействия света в противовес друг другу. Оба протокола состояли из одного и того же набора измерений, но отличались по времени воздействия света, периодам тестирования и периодам сна. В эксперименте А (воздействие в дневное время) участники входили в помещение в 16:00 вечера в первый день.
Электроды были установлены для записи ЭЭГ и ЭКГ. Одновременно с этим была запущена тестовая система питания и даны разъяснения, а также начато непрерывное измерение ректальной температуры. Участники могут свободно читать или смотреть видео между тестами. Во время периода светового воздействия им разрешалось только читать, но не смотреть видео. В 18:00 вечера первого дня начинается первый период тестирования с почасовыми измерениями, в ходе которого измеряется уровень концентрации кортизола в пробуждении, в течение 6 минут после открытия глаз (3 минуты после закрытия глаз) и записи ЭКГ и берутся пробы слюны для определения ее концентрации.
За пятнадцать минут до каждой проверки (продолжительность 20 мин) испытуемые должны были сидеть в вертикальном положении в кресле без движения, поскольку известно, что изменение их положения влияет на гормональные концентрации (18). Одновременно планировалось теплое питание для всех желающих, по запросу можно было заказать закуски и напитки. Потребление пищи и напитков в течение 45-минутного интервала до взятия пробы слюны не разрешалось. После каждого приема пациенты должны были промывать рот водой, чтобы предотвратить загрязнение следующего образца слюны. В полночь испытуемые легли спать, и был записан первый период сна. Участники проснулись в 7:00 утра на следующий день, позавтракали и приняли душ.
Второй период тестирования (тестирование 2) стартовал в 8:00 утра и продолжался до полуночи. В течение этого периода пациенты получали либо 5000 люксов яркого света, либо 10 люксов тусклого света с полудня до 16:00 вечера. Начиная с полуночи записывался второй период сна, включая спонтанное прекращение сна, т.е. пациенты получали указания спать столько, сколько они хотели, и подавали сигнал по внутренней связи, когда чувствовали себя освеженными и хотели встать.
Эксперимент В (воздействие в ночное время) состоял из адаптационного периода днём, за которым следовало 26 часов постоянного бодрствования, начиная с 7:00 утра. В первый период тестирования (тестирование 1), с учётом ранее описанных измерений, начался в 18:00 вечера первого дня и продолжался до 9:00 утра второго дня.
В течение этого периода продолжительностью 26 часов при постоянном бодрствовании участники исследования подвергались воздействию 5000 люксов яркого света или 10 люксов тусклого света с полуночи до 4:00 утра. С 9:00 утра до 16:30 вечера (второй день) был записан второй период сна (сон 2). В 16:30 (второй день) участники проснулись вновь, позавтракали и приняли душ, а в 18:00 начался второй испытательный период (тестирование 2), который продолжался до 14:00 следующего дня (третий день). Начиная с 2:00 утра записывался третий и последний период сна (сон 3), продолжительность которого определялась участником, как в эксперименте А.