Новите светодиоди със синя светлина не нарушават биологичния часовник

Тъй като биологичният часовник е синхронизиран с естествения цикъл на светлината и тъмнината, важно е светлината да се използва правилно. Но в днешния свят почти всички са изложени на изкуствена светлина в затворени помещения. Тя може да наруши циркадните ритми, което води до проблеми със съня. Изследователите са разработили и тествали светодиоди, съобразени с нуждите на човека, които излъчват различни дължини на вълната на синята светлина в зависимост от времето на деня, като по този начин намаляват разрушителното въздействие на изкуствената светлина върху циклите сън-бодърстване. Учените се надяват, че производителите ще използват тяхното откритие за производството на нови светодиоди.

Синята светлина пречи на организма да се подготви за сън, защото кара мозъка да мисли, че е ден, като потиска производството на хормона мелатонин. Светлочувствителните ганглийни клетки (ipRGCs) в ретината са особено чувствителни към поглъщането на синя светлина с дължина на вълната 480 nm. Предишни изследвания показаха, че дължините на вълните между 460 и 500 nm управляват циркадните ритми.

За да се справят с нарушенията на ритъма, причинени от синята светлина, изследователите са разработили така наречения „ориентиран към човека“ светодиод, предназначен да осигурява правилния вид синя светлина в правилното време на деня.

Като се има предвид, че две различни дължини на вълната на светлината влияят на циркадните ритми, изследователите създават два светодиода: единият излъчва „дневна“ дължина на вълната от 480 nm, а другият – „вечерна“ дължина на вълната от 450 nm. След това тези два светодиода са вградени в електрически крушки. В тях са поставени и фосфори, които преобразуват част от синята светлина в червена и зелена, точно както правят обикновените съвременни електрически лампи.

Учените са провели интересен експеримент. Светодиодните крушки, ориентирани към човека (HC-LED), са монтирани заедно с обикновените светодиодни крушки (c-LED) в осветителните тела на тавана на стая без прозорци, оборудвана с бюро, бягаща пътека и легло. В изследването са участвали 22 доброволци от мъжки пол, които на случаен принцип са били разпределени да използват HC-LED и c-LED (с дължина на вълната 480 nm) осветление. Всички участници са били изложени на двата вида осветление, както и на дневна и нощна светлина, и са прекарали три дни в тази стая. По време на експеримента е било разрешено използването на електронни устройства, но с филтър за синя светлина.

Нивата на мелатонин са измерени с помощта на проби от слюнка, взети в 15 времеви точки (в зависимост от условията на осветление) в продължение на 50 часа, включително от полунощ до три часа сутринта. Въпреки прекъсването на съня за получаване на пробите, участниците показаха добре развит циркаден ритъм. Изследователите установиха, че излагането на HC-LED е увеличило нивата на мелатонин на участниците през нощта с 12,2 % и е намалило нивата на мелатонин през деня с 21,9 % в сравнение с излагането на c-LED.

Изследователите се надяват, че производителите на светодиодни крушки и електронни дисплеи могат да приложат техните открития при производството на HC-LED. Повечето дисплеи, включително на смартфоните, телевизорите и компютърните монитори, поддържат режим, който блокира синята светлина през нощта, но не съществува режим, който може бързо да потисне производството на мелатонин чрез засилване на синята светлина през деня.