动态光照对大学生警觉性与昼夜节律的调控作用:基于多时段暴露的对照研究

【字体: 时间:2025年08月01日 来源:Physiology & Behavior 2.5

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  本研究通过三因素混合交叉实验,对比分析了恒定(constant)、间歇(intermittent)和动态(dynamic)光照模式在5个日间时段(6:30-21:30)对147名大学生警觉性(KSS评分)、褪黑素(melatonin)、核心体温(CBT)及注意力(APT)的影响。结果表明动态光照对提升警觉性和昼夜节律调节效果显著优于恒定光照,尤其在早晚时段(6:30-10:30及19:30-21:30)作用更突出,为以人为本的室内光照设计提供了理论依据。

  

Highlight
本研究通过16小时日间实验,首次系统比较了恒定、间歇和动态三种光照模式对大学生群体警觉性及昼夜节律标志物的差异化影响。动态光照(固定照度+可变色温)展现出"光调控魔法"——其提升警觉性和认知表现的效果显著优于传统恒定光照,而间歇光照则表现出对核心体温(CBT)的独特调控能力。

Subjective sleepiness(主观嗜睡度)
如图3(a)所示,三种光照模式的KSS评分虽无显著差异,但呈现有趣的时段特征:清晨6:00的嗜睡度显著高于日间活跃时段(7:30-11:30及17:30-21:30),而8:30成为全天警觉性高峰时刻(p<0.05)。这提示人体内在生物钟对光照的响应存在"黄金窗口期"。

Discussion(讨论)
动态光照的卓越表现可能源于其模拟自然光变化的特性,能更有效激活视交叉上核(SCN)的非视觉通路。特别值得注意的是,间歇光照组核心体温(CBT)的剧烈波动(较恒定光照组高0.3oC)暗示其可能通过体温调节机制影响警觉性。研究还发现500-700lux照度配合3500-6000K色温的动态光照在午间时段具有最佳促警觉效果,这与前人关于"色温梯度变化增强神经兴奋性"的假说相符。

Conclusions(结论)
该研究为光照干预提供了三重启示:①动态光照是提升日间警觉性的"最优解";②早晚时段(6:30-10:30及19:30-21:30)是光照干预的"关键期";③不同光照模式各具优势——动态光照长于整体调控,间歇光照专精体温节律调节。这些发现为教室、办公场所等环境的智能光照系统设计提供了精准的生物节律依据。

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