복잡한 과정인 시력은 다양한 파장의 빛을 뇌의 색상과 밝기로 해독되는 전기 자극으로 변환하는 데 달려 있습니다.

원뿔로 알려진 망막의 광수용체는 충분한 빛 아래에서 선명하고 상세하며 다채로운 시력을 제공합니다.

반면에 막대는 저조도 조건에서 시력에 기여하여 다양한 회색 음영을 구별할 수 있지만 정확도는 떨어집니다.

그런 다음 전기 충격은 망막의 신경절 세포로 전달되고, 이는 뇌의 시각 피질에 의해 처리되어 컬러 이미지를 인식하게 됩니다.

밝은 색상과 수면에 미치는 영향

주변광은 우리가 볼 수 있게 할 뿐만 아니라 수면 주기와 일주기 리듬에도 영향을 미친다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.

원뿔 및 막대와 같은 특수 신경절 세포는 빛에 민감하며 약 490nm의 단파장 빛에 강하게 반응합니다.

440~490나노미터의 짧은 파장으로만 구성된 빛에 노출되면 우리는 이를 파란색으로 인식합니다.

이 빛이 신경절 세포를 활성화하면 시간이 되었다는 신호를 내부 시계에 보냅니다. 인식되는 색상이 아닌 각 파장의 빛 강도가 결정적인 요소가 됩니다.

막대, 원뿔 및 색상

시간생물학 대학 센터의 크리스틴 블룸 박사 바젤대학교빛이 인간에게 미치는 영향을 조사한 는 원뿔, 즉 빛의 색상이 내부 시계에도 영향을 미치는지에 대한 의문을 제기합니다.

“빛에 민감한 신경절 세포도 원뿔로부터 정보를 받습니다. 이는 원뿔과 그에 따른 밝은 색상이 내부 시계에도 영향을 미치는지에 대한 의문을 제기합니다.”

“궁극적으로 빛의 밝기와 색상의 가장 눈에 띄는 변화는 하루의 시작과 끝을 알리는 일출과 일몰 때 발생합니다.”라고 Bloom은 말합니다.

2019년 쥐에 대한 연구에서는 노란색 빛이 파란색 빛보다 내부 시계에 더 강한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 그러나 인간의 경우 내부 시계와 수면에 대한 빛의 주요 효과는 감광성 신경절 세포를 통해 이루어질 가능성이 높습니다.

Bloom 박사는 “원뿔에 의해 인코딩된 빛의 색상이 내부 시계와도 관련이 있을 수 있다고 믿을 만한 이유가 있습니다.”라고 덧붙입니다.

밝은 색상의 효과 연구

이러한 가설 뒤에 숨은 진실을 밝히기 위해 연구팀은 건강한 지원자 16명을 늦은 저녁에 1시간 동안 파란색 또는 노란색 빛 자극에 노출시켰습니다. 백색광 자극이 제어 조건으로 포함되었습니다.

빛 자극은 망막의 색에 민감한 원뿔을 차별적으로 활성화하도록 신중하게 설계되었으며, 빛에 민감한 신경절 세포의 자극은 세 가지 조건 모두에서 일정하게 유지되었습니다. 이를 통해 연구자들은 내부 시계와 수면에 대한 색상의 구체적인 영향을 분리할 수 있었습니다.

UCLA의 시간생물학 및 보건학 교수인 Manuel Spechan은 “이 빛 자극 방법을 사용하면 빛이 인간에게 어떤 영향을 미치는지에 역할을 할 수 있는 빛의 특성을 깔끔한 실험적 방식으로 분리할 수 있습니다.”라고 말합니다. 뮌헨 기술대학교역시 연구에 참여했습니다.

수면 실험실에서 연구자들은 빛의 색이 참가자의 내부 시계에 영향을 미치는지 여부를 평가했습니다.

그들은 또한 지원자들이 잠들기까지 걸리는 시간, 밤이 시작될 때의 수면 깊이, 보고된 피로, 졸음이 증가함에 따라 자연스럽게 감소하는 상호 작용 능력을 평가했습니다.

밝은 색상, 수면 및 내부 시계에 대한 결과

연구 결과에 따르면 파란색-노란색 차원의 밝은 색상 대비는 인간의 내부 시계나 수면에 관련 역할을 하지 않는 것으로 나타났습니다. 이는 위에서 언급한 쥐 연구 결과와 모순됩니다.

Bloom 박사는 “청황색 차원에 따른 빛의 색상 차이가 인간의 내부 시계나 수면에 관련 역할을 한다는 증거를 찾지 못했습니다.”라고 말합니다.

“대신에 우리의 결과는 감광성 신경절 세포가 인간 내부 시계에 가장 중요하다는 여러 다른 연구 결과를 뒷받침합니다”라고 과학자는 말합니다.

Manuel Spechan은 이 연구가 기초 연구와 실제 응용 사이의 격차를 줄이는 데 기여한다고 믿습니다.

“우리 연구 결과는 조명을 계획하고 디자인할 때 감광성 신경절 세포에 대한 빛의 영향을 고려하는 것이 아마도 매우 중요하다는 것을 보여줍니다. 원뿔과 그에 따른 색상은 매우 작은 역할을 합니다.”라고 그는 말합니다.

'블루라이트'의 효과와 향후 연구

장기간의 빛 노출이나 다른 시간 프레임과 같은 다양한 매개변수 하에서 밝은 색상이 수면에 영향을 미치지 않는지 여부는 아직 조사되지 않았습니다. 이러한 질문에 답하고 밝은 색상, 내부 시계 및 수면 사이의 관계에 대한 추가 통찰력을 제공하려면 후속 연구가 필요합니다.

전문가들은 스마트폰과 태블릿에서 방출되는 단파장 '블루라이트'가 우리의 생체리듬과 수면 패턴을 방해한다고 종종 조언합니다.

따라서 이른 저녁에 이러한 장치를 사용하거나 단파장 빛을 줄이고 노란 색조를 주는 야간 모드를 활성화하는 것이 좋습니다.

그러나 Bloom 박사는 이러한 노란색 변형은 불필요한 부산물이라고 지적합니다. “기술적으로 색상을 변경하지 않고도 이러한 디스플레이에서 단파장 빛을 줄일 수 있지만 상용 휴대폰에서는 아직 이 접근 방식을 채택하지 않았습니다.”라고 그녀는 설명합니다.

간단히 말해서, 이 연구는 빛의 색이 인간의 내부 시계와 수면에 미치는 영향을 둘러싼 신화를 해소합니다. 감광성 신경절 세포가 중요한 역할을 하는 반면, 원뿔에 의해 암호화된 빛의 색상은 덜 중요합니다.

향후 연구에서 이 주제를 탐구함에 따라 건강한 수면 패턴을 촉진하고 전반적인 웰빙을 지원하는 조명 솔루션을 설계하는 데 있어서 감광성 신경절 세포의 중추적인 역할을 인식하는 것이 필수적입니다.

전체 연구는 저널에 게재되었습니다. 인간 행동의 본질.

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