朱瑩瑩 汝濤濤 周國(guó)富,2

(1華南師范大學(xué)心理學(xué)院,廣州 510631)(2華南師范大學(xué)華南先進(jìn)光電子研究院,廣州 510631)

照明,作為人類日常工作、生活環(huán)境中的重要構(gòu)成要素之一,為我們看清物體的大小、顏色、辨別方位等提供了基本的視知覺保障。除此之外,越來越多的研究發(fā)現(xiàn)照明(指人工照明)還可在某種程度上滿足機(jī)體的生理、心理需求,促進(jìn)人類的身心健康發(fā)展,譬如改善睡眠質(zhì)量、提高工作效率、緩解消極情緒、增加主觀幸福感等(e.g.Boyce,2003;Figueiro,2003;Hanifin &Brainard,2007;LeGates,Fernandez,&Hattar,2014;van Gelder,2008;Warthen &Provencio,2012),這種對(duì)視知覺以外的身心狀態(tài)產(chǎn)生的直接或間接影響即為照明的非視覺作用(nonvisual effect)。近年來,照明的非視覺作用日益引起科研工作者的廣泛關(guān)注和強(qiáng)烈興趣,并將其與視覺作用一起作為評(píng)價(jià)照明質(zhì)量高低(好壞)的兩大參照標(biāo)準(zhǔn)(Sato,1996)。

早期,科學(xué)家們一致認(rèn)為人類視網(wǎng)膜上只存在兩種感光細(xì)胞——視桿細(xì)胞和視椎細(xì)胞,人眼通過這兩類細(xì)胞進(jìn)行視覺體驗(yàn)(明視覺和暗視覺)。直到 2002年,美國(guó) Brown大學(xué)的 Berson,Dunn和 Takao(2002)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物視網(wǎng)膜上實(shí)際存在著第三類感光細(xì)胞—內(nèi)在光敏感性視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(ipRGCs),該細(xì)胞主要分布在視網(wǎng)膜最內(nèi)層,能夠表達(dá)黑視蛋白(ipRGCs的主要感光色素)且數(shù)量極少,并與調(diào)節(jié)生理節(jié)律的視交叉上核(SCN)存在密切的神經(jīng)投射關(guān)系(Berson et al.,2002)。傳統(tǒng)感光系統(tǒng)(由視椎和視桿細(xì)胞組成)的作用機(jī)制已經(jīng)得到了大量實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果顯示該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)知覺物體顏色、大小、明暗,空間方位等視覺特征(e.g.Cao,Pokorny,Smith,&Zele,2008;Lee,Pokorny,Smith,Martin,&Valberg,1990;Sun,Pokorny,&Smith,2001a,2001b)。而以ipRGCs為代表的新型感光系統(tǒng)則主要對(duì)機(jī)體的生物節(jié)律、褪黑素分泌、個(gè)體行為反應(yīng)及情緒狀態(tài)等非視覺作用產(chǎn)生顯著影響,其最直接的證據(jù)來自于對(duì)盲人和失明嚙齒動(dòng)物(視椎和視桿細(xì)胞缺失)的研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在視桿和視椎細(xì)胞受到嚴(yán)重?fù)p壞或被完全移除的情況下,機(jī)體的視知覺功能基本喪失,但其周期節(jié)律仍然保持正?；蜉^少受到影響(Foster et al.,1991;;Provencio,Wong,Lederman,Argamaso,&Foster,1994),甚至通過特殊光照能夠?qū)C(jī)體生物鐘重置(Zaidi et al.,2007);但完全摘除眼球或 ipRGCs中黑視蛋白缺失的大鼠則會(huì)出現(xiàn)生物節(jié)律紊亂,睡眠調(diào)節(jié)功能失常等現(xiàn)象(Lucas et al.,2003;Lupi,Oster,Thompson,&Foster,2008;Tsai et al.,2009)。這些結(jié)果表明ipRGCs是一種有別于傳統(tǒng)感光細(xì)胞的新型光感受器,且主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)機(jī)體視知覺以外的非視覺效應(yīng)(Berson,2003;Dacey et al.,2005;Peirson &Foster,2006)?？傊?第三類感光細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)打破了以往對(duì)于眼睛僅是視覺器官的觀念,使人們開始逐步認(rèn)識(shí)到人類視網(wǎng)膜上實(shí)際存在兩種感光系統(tǒng)(視覺與非視覺感光系統(tǒng)),它們對(duì)個(gè)體的身心活動(dòng)產(chǎn)生著不同作用和影響(見圖1)。在提倡健康照明的今天,越來越多的研究者將注意力轉(zhuǎn)移到照明對(duì)個(gè)體非視覺作用的影響及其背后的神經(jīng)機(jī)制上,并試圖通過實(shí)證研究將結(jié)果運(yùn)用到如何創(chuàng)造理想的照明環(huán)境來滿足人類的身心需求、增強(qiáng)生活幸福感等實(shí)際應(yīng)用中(Custers &de Kort,2010;Smith &Eastman,2009;van Bommel,2006;Vandewalle et al.,2010;Wilhelm,Weckerle,Durst,Fahr,&R?ck,2011)。

圖1 光照射人眼后產(chǎn)生的視覺作用與非視覺作用示意圖

色溫1色溫即光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時(shí),黑體的溫度稱為該光源的色溫,單位為K(開爾文),隨著溫度不同,光的顏色亦各不相同,黑體呈現(xiàn)由紅—橙紅—黃—黃白—白—藍(lán)白的漸變過程,溫度越高光譜中藍(lán)色成份越多,而紅色的成份相對(duì)越少。常見色溫為2700 k～6500 k。、照度2照度是指單位面積內(nèi)被照射物體所接收到的光通量,單位為勒克斯(lx)。照度越低表明光線越弱,反之越強(qiáng)。、顯色性3顯色性是指光源對(duì)于物體自然原色的呈現(xiàn)程度,通常用顯色指數(shù)(Ra)表示。Ra的數(shù)值范圍是0～100,越接近100,表示顯色性越好。作為照明的三大重要屬性,任何光環(huán)境的創(chuàng)設(shè)都離不開此三種屬性的參數(shù)設(shè)定。其中,顯色性作為評(píng)價(jià)光源對(duì)物體顏色還原度好壞的一個(gè)重要指標(biāo),其大小僅與我們對(duì)物體的顏色知覺(視覺作用)密切相關(guān),通常情況下室內(nèi)照明環(huán)境的顯色性越高越好?；诖?前人重點(diǎn)圍繞色溫和照度對(duì)光源的非視覺作用開展了一系列的實(shí)證研究,且取得了較有價(jià)值的科研成果。本文旨在對(duì)這些研究成果進(jìn)行歸納和總結(jié),并結(jié)合當(dāng)前研究存在的缺憾和不足指出未來發(fā)展方向。

1 照明對(duì)生理變化的影響

1.1 影響褪黑素分泌,調(diào)節(jié)睡眠

褪黑素(melatonin)是大腦松果體在生理?xiàng)l件下分泌的一種胺類激素,它與多種生理活動(dòng)密切相關(guān),如中樞神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等(Claustrat,Brun,&Chazot,2005)。在所有對(duì)褪黑素分泌產(chǎn)生影響的因素中,外界光照變化無疑是自然環(huán)境中影響其分泌的最主要的因素。多數(shù)研究發(fā)現(xiàn),利用強(qiáng)光照射(e.g.5000 lx)可以有效抑制褪黑素分泌,提高個(gè)體的警覺性、身體溫度等;相反,在完全黑暗或弱光環(huán)境下(e.g.50 lx),褪黑素分泌量顯著增加,此時(shí)個(gè)體易出現(xiàn)疲勞、乏力、欲睡等現(xiàn)象(Badia,Myers,Boecker,Culpepper,&Harsh,1991;Lall et al.,2010;Panda et al.,2003)。Morita和Tokura發(fā)現(xiàn)除照度外,高色溫的照明環(huán)境(偏藍(lán)色的冷白光)同樣可以有效抑制褪黑素分泌,尤以夜間的抑制作用最為明顯(Morita &Tokura,1996)。對(duì)于輪班制工作人員而言,由于夜間褪黑素分泌量大幅提升使個(gè)體睡眠壓力增大,嚴(yán)重影響工作效率,研究發(fā)現(xiàn)創(chuàng)設(shè)高照度的照明環(huán)境能夠有效抑制褪黑素分泌,緩解睡眠壓力,進(jìn)而提升工作效率(e.g.Cajochen,Zeitzer,Czeisler,&Dijk,2000;Gabel et al.,2013;Lockley et al.,2006;Yoon,Jeong,Kwon,Kang,&Song,2002)。除了復(fù)合光(白光)外,單色光(單一頻率或波長(zhǎng)的光,如紅光、藍(lán)光、綠光等)對(duì)褪黑素的影響也不盡相同,例如：紅色光對(duì)褪黑素的抑制力相對(duì)較弱,因而個(gè)體接受紅光照射一段時(shí)間后易于快速進(jìn)入深度睡眠狀態(tài);相反,人眼視網(wǎng)膜比較敏感的藍(lán)、綠色光則對(duì)褪黑素分泌的抑制作用相對(duì)較強(qiáng),特別是在藍(lán)色光環(huán)境下個(gè)體的主觀警覺性、工作效率等均會(huì)出現(xiàn)明顯提高(Cajochen et al.,2005;Plitnick,Figueiro,Wood,&Rea,2010)。總之,無論是復(fù)合光還是單色光照明均能在一定程度上對(duì)人類松果體內(nèi)褪黑素的分泌起到良好的促進(jìn)或抑制作用,該方面的研究也為光照在臨床上的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。

1.2 調(diào)節(jié)生物節(jié)律,維持正常活動(dòng)狀態(tài)

人類在很早以前便形成了“日出而作,日落而息”的生活規(guī)律,一旦該活動(dòng)規(guī)律被打破或受到嚴(yán)重干擾(如輪班,倒時(shí)差,夜間加班等)則會(huì)引起身體不適、情緒紊亂,工作效率下降等負(fù)面反應(yīng)。這種負(fù)面反應(yīng)的出現(xiàn)主要是因體內(nèi)的“生物鐘”(circadian clock)被打亂所致。人體的生物鐘系統(tǒng)主要包括視網(wǎng)膜、下丘腦視交叉上核(SCN)和松果腺(PG),這些神經(jīng)結(jié)構(gòu)的相互作用調(diào)控著人體的生理和行為節(jié)律,其中視交叉上核受到來自外界環(huán)境因素(如光照周期信號(hào))和機(jī)體自身機(jī)制(如一些化學(xué)物質(zhì))的雙重調(diào)節(jié),是生理節(jié)律最主要的起搏器(Figueiro,2003)。

研究發(fā)現(xiàn),利用人工照明可以有效調(diào)節(jié)個(gè)體的生物節(jié)律,維持正常生理活動(dòng)。Avery等人在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)在個(gè)體黎明起床前 90分鐘時(shí)逐漸對(duì)其施加局部照明(最大值為 250lx)可有效促進(jìn)覺醒、恢復(fù)主觀意識(shí)(Avery,Bolte,Wolfson,&Kazaras,1994)。此外,Figueiro和Rea(2010)為考察不同季節(jié)傍晚間的自然光照對(duì)青少年夜間作息規(guī)律的影響,隨機(jī)挑選了16名青少年分別在冬、春季節(jié)對(duì)其進(jìn)行一周的傍晚光照測(cè)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同季節(jié)內(nèi)的自然光照差異對(duì)青少年的夜間作息規(guī)律存在顯著影響,即與冬季相比,青少年由于在春季傍晚受到更多的自然光照射,導(dǎo)致夜間的休息時(shí)間明顯延遲且睡眠時(shí)間相對(duì)縮短,致使第二天的學(xué)習(xí)和工作無法得到保障,因此研究者建議可根據(jù)季節(jié)變化適度減少青少年的夜間照明量及照明持續(xù)時(shí)間來保證其正常的睡眠時(shí)長(zhǎng)和作息規(guī)律。隨后,Martinez-Nicolas等人利用24h循環(huán)照明檢測(cè)裝置經(jīng)過一周的追蹤研究進(jìn)一步證實(shí)了光照與機(jī)體周期節(jié)律的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,他們發(fā)現(xiàn)個(gè)體接收的平均晨光量,光線質(zhì)量等與自身周期節(jié)律存在顯著正相關(guān)(Martinez-Nicolas,Ortiz-Tudela,Madrid,&Rol,2011)。

此外,有研究者還比較了不同單色光對(duì)人體生物節(jié)律的影響,且普遍認(rèn)為藍(lán)色光對(duì)機(jī)體周期節(jié)律影響最為明顯(Berson,2003;Dijk &Archer,2009;Vandewalle,Gais,et al.,2007;Vandewalle,Schmidt,et al.,2007)。藍(lán)光對(duì)周期節(jié)律的調(diào)節(jié)作用與 ipRGCs中的黑視蛋白不無相關(guān),后者是一種表達(dá)在 ipRGCs內(nèi)且數(shù)量有限的感光色素,對(duì)光譜分布中的藍(lán)光最為敏感,其主要參與調(diào)節(jié)機(jī)體的周期節(jié)律、認(rèn)知加工、情緒變化等非視覺反應(yīng)(Güler et al.,2008)。

上述研究說明了高照度的燈光照射或藍(lán)光照明均可在短時(shí)間內(nèi)起到調(diào)節(jié)內(nèi)在生理節(jié)律,促進(jìn)個(gè)體清醒、保持正常的活動(dòng)狀態(tài)等作用。但對(duì)于復(fù)合光與單色光究竟何種光源對(duì)機(jī)體生理節(jié)律的調(diào)節(jié)作用更顯著或二者結(jié)合使用是否可達(dá)到最佳效果目前尚未有類似的比較與討論,也未形成一致結(jié)論,仍需進(jìn)一步探討。

2 照明對(duì)心理活動(dòng)的影響

2.1 認(rèn)知加工

照明的非視覺作用的另一個(gè)重要表現(xiàn)即為對(duì)心理活動(dòng)的影響,尤其是在認(rèn)知加工和情緒調(diào)節(jié)方面。近年來,多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)照明對(duì)個(gè)體的工作記憶、注意、問題解決、警覺性等基本認(rèn)知活動(dòng)均存在顯著影響。例如,Kretschmer等人對(duì)老年人在夜間睡眠剝奪情況下照明對(duì)其認(rèn)知加工的影響做了一系列研究,實(shí)驗(yàn)中色溫保持恒定(4000 k),要求被試在不同照度光環(huán)境中(高 3000 lx vs 低300 lx)完成工作記憶(2-back task)和若干注意任務(wù)(選擇注意、分配注意、持續(xù)性注意任務(wù)),各照明條件連續(xù)測(cè)量三個(gè)晚上(每天10 p.m.～ 04 a.m.為施測(cè)時(shí)段),將智力作為協(xié)變量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)：高照度照明條件下被試的工作記憶、分配注意的反應(yīng)正確率明顯高于低照度照明環(huán)境,而選擇注意和持續(xù)性注意任務(wù)則不受照明環(huán)境的影響,成績(jī)差異不顯著(Kretschmer,Griefahn,&Schmidt,2011;Kretschmer,Schmidt &Griefahn,2012)。Veitch曾就認(rèn)知作業(yè)在不同光照環(huán)境下未出現(xiàn)顯著差異的原因做出過猜測(cè),他認(rèn)為照明對(duì)認(rèn)知任務(wù)的影響可能具有選擇性,即并非所有認(rèn)知加工任務(wù)都會(huì)受到照明環(huán)境的影響,與任務(wù)難度、解決技巧和后天訓(xùn)練等因素密切相關(guān)(Veitch,2001)。同樣是針對(duì)老年人的研究,Riemersma-van der Lek等人(2008)發(fā)現(xiàn)高照度照明環(huán)境(1000 lx)有利于減緩老年人的認(rèn)知功能衰減速度,特別是對(duì)患有阿爾茨海默癥的老年人效果最為明顯。

不同照度水平下個(gè)體的警覺性及與警覺性相關(guān)的認(rèn)知加工也會(huì)產(chǎn)生明顯差異(e.g.Phipps-Nelson,Redman,Dijk,&Rajaratman,2003;Revell,Arendt,Fogg,&Skene,2006;Rüger,Gordijn,Beersma,de Vries,&Daan,2006;Viola,James,Schlangen,&Dijk,2008)。Smolders等人(2012)采用PVT任務(wù)(簡(jiǎn)單的聽覺反應(yīng)時(shí)任務(wù))考察被試在無睡眠壓力下室內(nèi)照明環(huán)境對(duì)其警覺性的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與低照度光環(huán)境相比(200lx),被試在高照度光環(huán)境下(1000lx)的反應(yīng)更快,警覺性更高(Smolders,de Kort,&Cluitmans,2012)。隨后,Smolders等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),高照度的照明環(huán)境不僅有利于提高個(gè)體的主觀警覺性,還能夠有效緩解大腦疲勞,促進(jìn)精力恢復(fù)。他們通過若干認(rèn)知任務(wù)比較了兩組被試(精神疲憊組和正常狀態(tài)組)在高、低照明環(huán)境下的反應(yīng)差異,結(jié)果顯示,隨著照射時(shí)間延長(zhǎng),兩組被試在高照度照明環(huán)境下的反應(yīng)差距逐漸縮小,最后趨于一致,而低照度光環(huán)境下并未發(fā)現(xiàn)該趨勢(shì)(Smolders &de Kort,2014)。

另外,也有研究者在控制室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)照度基礎(chǔ)上(正常室內(nèi)照度一般在300 ～ 500 lx水平),通過調(diào)控光線色溫來探究其對(duì)認(rèn)知活動(dòng)的影響。研究發(fā)現(xiàn),與低色溫照明環(huán)境(暖色光)相比,高色溫(藍(lán)白光)照明環(huán)境下被試的認(rèn)知加工速度、學(xué)習(xí)效率以及主觀警覺性等均出現(xiàn)明顯提高(Ferlazzo et al.,2014;Mills,Tomkins,&Schlangen,2007;Revell,Arendt,Terman,&Skene,2005)。

近幾年,單色光與心理活動(dòng)的關(guān)系也開始受到廣泛關(guān)注。例如,Lockley等人(2006)要求被試在分別接受固定時(shí)長(zhǎng)(約6.5小時(shí))的藍(lán)(460 nm)、綠(555 nm)光照射之后立即進(jìn)行警覺性作業(yè),結(jié)果發(fā)現(xiàn),被試在藍(lán)光照射之后的警覺反應(yīng)時(shí)和錯(cuò)誤率均顯著小于綠光環(huán)境下的警覺反應(yīng),表明藍(lán)色光環(huán)境在一定程度上能夠促進(jìn)認(rèn)知加工。而Vandewalle和Gais等人(2007)卻并未發(fā)現(xiàn)藍(lán)光對(duì)認(rèn)知加工的促進(jìn)作用,實(shí)驗(yàn)中要求被試在任意一種色光環(huán)境(藍(lán)光473 nm vs綠光527 nm vs 紫光 430 nm)中(約1小時(shí))完成 2-back 工作記憶任務(wù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)被試的工作記憶能力與光波波長(zhǎng)無關(guān),行為反應(yīng)并無顯著差異,并由此推斷藍(lán)光照明并非對(duì)個(gè)體的工作績(jī)效或?qū)W習(xí)成績(jī)有顯著促進(jìn)或提升作用,很可能是視覺對(duì)照明的主觀敏感或隨機(jī)反應(yīng)所致。關(guān)于色光照明對(duì)人類認(rèn)知行為的影響目前仍處于初步探索階段,實(shí)證依據(jù)相對(duì)較少,從以往有限的研究中我們不難發(fā)現(xiàn),色光對(duì)認(rèn)知加工的作用還與光波波長(zhǎng)(wavelength),照射時(shí)間點(diǎn)(timing),持續(xù)時(shí)間(duration),被照群體,個(gè)體的視覺狀態(tài)(e.g.視疲勞)以及任務(wù)類型等因素密切相關(guān)。

2.2 情緒調(diào)節(jié)

情緒是機(jī)體對(duì)不斷變化的外界環(huán)境所采取的適應(yīng)模式,是一種主觀體驗(yàn),它具有很大的情境性、暫時(shí)性和激動(dòng)性(彭聃齡,2004)。光照作為人類生存環(huán)境的一個(gè)重要組成部分,其與情緒的關(guān)系亦頗為密切。有研究指出無論自然光還是人造光,個(gè)體一年中接受到的光照量與其精力充沛度存在顯著正相關(guān),也就是說個(gè)體一年中接受到的光照越多其精力就越充沛,且該相關(guān)性不受被試性格特點(diǎn)、照射時(shí)間以及活動(dòng)內(nèi)容的影響(Smolders,de Kort,&van den Berg,2013)。

Baron,Rea和Daniels(1992)從照度和色溫方面考察了照明對(duì)情緒的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有在低照度暖色溫(150 lx,3000 k)的照明環(huán)境下被試才表現(xiàn)出冷靜、平和的積極情緒,而在其他照明條件下被試均無明顯的情緒變化。而Knez卻對(duì)此提出了不同看法,認(rèn)為 Baron實(shí)驗(yàn)中由于光照時(shí)間過短(約 20 min)被試對(duì)照明環(huán)境無法進(jìn)行充分感知和體驗(yàn),加上實(shí)驗(yàn)開始前未對(duì)被試的初始情緒進(jìn)行基線測(cè)評(píng),因而研究結(jié)果仍存在爭(zhēng)議?；诖?Knez(1995)利用三因素被試間設(shè)計(jì)(自變量分別為照度、色溫和性別)系統(tǒng)考察了照明、情緒以及認(rèn)知加工之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中要求被試在不同照明環(huán)境下分別完成四種認(rèn)知任務(wù)(記憶與再認(rèn),問題解決,回憶任務(wù),虛擬行為評(píng)定任務(wù)),并在實(shí)驗(yàn)前、中、后分別進(jìn)行定時(shí)情緒測(cè)量(PANAS),結(jié)果發(fā)現(xiàn)：女性在暖色溫(3000 k)照明環(huán)境中認(rèn)知加工成績(jī)(問題解決)顯著好于在冷色溫條件下的表現(xiàn),同時(shí)消極情緒誘發(fā)最少;相反,男性則傾向于在冷色溫(4000 k)照明下進(jìn)行問題解決,且誘發(fā)的消極情緒較暖色溫明顯減少,此外研究還發(fā)現(xiàn)男性在冷色光下記憶與再認(rèn)任務(wù)的反應(yīng)成績(jī)顯著好于女性,而女性則在暖色光下更易發(fā)揮記憶優(yōu)勢(shì),記憶成績(jī)明顯高于男性(Knez,1995)。由于實(shí)驗(yàn)方法的局限加上被試個(gè)體差異等因素的影響,該研究并未真正揭示出照明、情緒與認(rèn)知加工之間的內(nèi)在關(guān)系,但其結(jié)果在一定程度上豐富了該領(lǐng)域的研究成果,為后人研究提供了新視角和新方向。除性別差異外,照明對(duì)情緒的影響在年齡層面上也同樣存在極大不同,如年輕人喜歡在暖色光下進(jìn)行認(rèn)知加工,且負(fù)性情緒誘發(fā)較少,而老年人則更偏好在冷白光照射下完成認(rèn)知任務(wù)(Knez &Kers,2000)。

正是因?yàn)椴煌詣e,不同年齡段的個(gè)體對(duì)周圍光環(huán)境的差異化需求,從而要求生活中室內(nèi)照明的設(shè)置不僅要滿足基本的視知覺功能,更要滿足個(gè)性化的心理需求,尤其是特殊群體的照明需求。比如,臨床上普遍利用光療技術(shù)來治療季節(jié)性情感障礙患者的情緒紊亂問題,所謂季節(jié)性情感障礙(Seasonal Affective Disorder,SAD)是指一年中,隨著季節(jié)、光照周期、天氣氣溫等自然環(huán)境因素的變化,部分人群(女性居多)的自身情緒狀態(tài)也會(huì)隨之產(chǎn)生或多或少的影響,較明顯的特征是季節(jié)性抑郁發(fā)作,即秋冬季抑郁情緒明顯(Rosenthal et al.,1984)。 早在20世紀(jì)80年代已有研究者發(fā)現(xiàn)光照(即人工照明)可以有效緩解季節(jié)性情感障礙患者的抑郁癥狀(Rosenthal et al.,1984;Wirz-Justice et al.,1987)。Terman,Terman 和Ross,(1998)發(fā)現(xiàn),光照強(qiáng)度與SAD的治療效果密切相關(guān),高強(qiáng)度的白光治療優(yōu)于一般弱光。Lewy等(1998)對(duì)治療時(shí)間進(jìn)行了追蹤研究,結(jié)果顯示,早上光療的效果明顯好于夜間,特別是早晨醒來后立即進(jìn)行光療,效果更佳(Lewy et al.,1998)。隨著研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)除白光外單一頻率的色光對(duì)SAD癥狀也會(huì)產(chǎn)生顯著影響,尤其是使用波長(zhǎng)較短的藍(lán)色光對(duì) SAD患者照射一段時(shí)間后,其抑郁癥狀會(huì)得到明顯改善(Anderson,Glod,Dai,Cao,&Lockley,2009;Craford,Holonyak,&Kish,2001;Glickman,Byrne,Pineda,Hauck,&Brainard,2006)。因藍(lán)光能夠有效抑制褪黑素分泌和調(diào)節(jié)生物節(jié)律(Lockley,Brainard,&Czeisler,2003),故與其他單色光相比成為治療 SAD的理想光源,治療效果更為顯著(詳見后文敘述)。此外,還有一些研究者提出光照對(duì)于非季節(jié)性抑郁癥同樣具有一定的治療作用(Even,Schr?der,Friedman,&Rouillon,2008;Golden et al.,2005;Martiny,2004;Oldham &Ciraulo,2014),但相比治療SAD效果稍弱(Stewart,Quitkin,Terman,&Terman,1990;Thalèn,Kjellman,Morkrid,Wibom,&Wetterberg,1995)。Kripe(1998)和 Benedetti等人(2003)研究發(fā)現(xiàn),光療與藥物結(jié)合使用可大大增強(qiáng)非季節(jié)性抑郁患者的抗抑郁效果。另有研究表明,利用強(qiáng)光照射還能有效減輕產(chǎn)前抑郁癥患者的抑郁癥狀(Oren et al.,2002)。總體而言,光療作為一種非藥物治療方法,經(jīng)過30多年的研究和發(fā)展,已成為治療季節(jié)性情感障礙的主要手段,其在臨床上的應(yīng)用也在逐漸擴(kuò)大和細(xì)化。但目前國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的研究相對(duì)薄弱,諸多方面(如光照的最佳時(shí)間、治療時(shí)長(zhǎng)以及作用機(jī)制等)亟待開發(fā)和深入探索。

2.3 社會(huì)利他

前面已述,照明對(duì)機(jī)體的影響不僅體現(xiàn)在視知覺方面,正逐漸向生理、心理方面延伸,如生物節(jié)律,認(rèn)知加工,情緒調(diào)節(jié)等。這些內(nèi)在的生理、心理需求能夠通過照明得到一定的緩解和滿足。事實(shí)上,人類的外在行為表現(xiàn),諸如人際交往、社會(huì)利他等在一定程度上也會(huì)受到光照環(huán)境的影響或制約。前人研究發(fā)現(xiàn),個(gè)體在低照度、暖色溫的照明環(huán)境下容易表現(xiàn)出較多的利他行為,如對(duì)他人態(tài)度更積極,自愿付出較多的時(shí)間去幫助他人,傾向于通過合作而非逃避的方式去解決人際沖突或矛盾;當(dāng)人們?cè)诟哒斩日彰鳝h(huán)境下進(jìn)行人際溝通時(shí)態(tài)度更隨和,暴力行為或吵架行為明顯減少(aan het Rot,Moskowitz,&Young,2008;Baron et al.,1992)。由此看來,社會(huì)交往中除了“人” “事”以外,“物”(主要指物理環(huán)境)也是影響社交能否順利進(jìn)行的重要組成部分。以照明為例,即：創(chuàng)設(shè)良好舒適的照明環(huán)境能夠在某種程度上激發(fā)個(gè)體的積極、愉悅情緒,從而使人際溝通更加和諧、順暢。從身心發(fā)展角度講,理想、愜意的光照環(huán)境有助于促進(jìn)兒童、青少年等社交能力的發(fā)展,培養(yǎng)正向的人際互動(dòng)觀。

由于當(dāng)前照明在社會(huì)行為方面的研究相對(duì)較少,加上實(shí)驗(yàn)任務(wù)、被試群體等差異使得現(xiàn)有研究結(jié)果較為分散,缺乏系統(tǒng)性。此外,關(guān)于照明對(duì)社會(huì)行為影響背后的神經(jīng)機(jī)制以及照明和社會(huì)行為是否存在第三變量(如情緒、動(dòng)機(jī))的中介作用等問題尚未明晰。故未來應(yīng)從多角度全面分析照明與社會(huì)行為的關(guān)系,開展認(rèn)知神經(jīng)研究,同時(shí)注重理論結(jié)合實(shí)際,充分發(fā)揮照明在人際交往、社會(huì)活動(dòng)等方面的積極作用。

3 照明的非視覺作用的腦神經(jīng)機(jī)制

腦是人類身心活動(dòng)的物質(zhì)載體,人的任何心理、行為表現(xiàn)都受到大腦神經(jīng)活動(dòng)的調(diào)節(jié)。隨著科研手段的不斷發(fā)展,人們開始利用先進(jìn)的認(rèn)知神經(jīng)技術(shù)(e.g.PET,fMRI,ERP,TMS)探測(cè)人類心理、行為背后的神經(jīng)機(jī)制,照明的非視覺作用也不例外。早期,Perrin等人利用功能性磁共振成像技術(shù)(fMRI)發(fā)現(xiàn)被試在高照度照明條件下(>8000 lx)進(jìn)行認(rèn)知作業(yè)時(shí),與警覺、注意等心理活動(dòng)相關(guān)的頂-枕腦區(qū)(特別是頂內(nèi)溝)被顯著激活(Perrin et al.,2004)。隨后,Vandewalle等人同樣利用fMRI技術(shù)對(duì)照明誘發(fā)的非視覺作用背后的腦機(jī)制進(jìn)行了一系列探索(see review Vandewalle,Maquet,&Dijk,2009),例如,2006年,Vandewalle等發(fā)現(xiàn)在高照度室內(nèi)照明環(huán)境下(>7000 lx),被試完成聽覺警覺性任務(wù)時(shí),后丘腦及與注意相關(guān)的大腦皮層區(qū)得到明顯激活,而在低照度光照環(huán)境下的相關(guān)激活并不明顯(Vandewalle et al.,2006)。隨后,Vandewalle和 Gais等人(2007)對(duì)單色光誘發(fā)的非視覺作用的神經(jīng)機(jī)制進(jìn)行了考察,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與綠色光相比,個(gè)體在藍(lán)色光環(huán)境下加工工作記憶任務(wù)時(shí)會(huì)顯著激活大腦前額葉、頂葉及丘腦等與工作記憶相關(guān)的腦區(qū)(Vandewalle,Gais,et al.,2007),特別是發(fā)現(xiàn)了腦干在調(diào)節(jié)藍(lán)光與認(rèn)知活動(dòng)中的關(guān)鍵作用,尤其是位于腦干的藍(lán)斑核在照明一開始便出現(xiàn)顯著激活(Vandewalle,Schmidt,et al.,2007)。 近期,Vandewalle等人又提出,個(gè)體在不同色光環(huán)境下加工情緒信息時(shí)大腦活動(dòng)亦存在明顯差異,即：被試在藍(lán)光照射下對(duì)情緒信息的反應(yīng)更加敏感,海馬、杏仁核、下丘腦等與情緒相關(guān)的腦區(qū)被顯著激活,尤其是下丘腦后部在SAD患者中出現(xiàn)特有激活(正常被試組未發(fā)現(xiàn)該腦區(qū)激活);相反,在綠色光環(huán)境中情緒刺激只在照射剛開始時(shí)激活部分與情緒加工相關(guān)的腦區(qū),但隨著照射時(shí)間延長(zhǎng),激活程度逐漸減弱(Vandewalle,Schwartz,et al.,2010;Vandewalle et al.,2011)。同時(shí),也有部分研究者(Grass &Kasper,2008;Lam et al.,1996;Rot,Benkelfat,Boivin,&Young,2008;Willeit et al.,2008)發(fā)現(xiàn)位于腦干中縫附近的中縫核團(tuán)在照明的非視覺作用,特別是情緒調(diào)節(jié)方面也發(fā)揮著重要作用,該核團(tuán)的主要特點(diǎn)是產(chǎn)生神經(jīng)元的遞質(zhì) 5-羥色胺(5-HT),而大量研究表明5-HT與抑郁癥的產(chǎn)生密切相關(guān)(Lemonde et al.,2003;Ruhe,Mason,&Schene,2007;Stockmeier et al.,1998;Szewczyk,Albert,&Rogaeva,2010),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)利用強(qiáng)光照射能有效提高中縫核內(nèi)的5-HT含量及其合成率進(jìn)而緩解抑郁癥狀(Willeit et al.,2008;Grass &Kasper,2008),該研究結(jié)果從腦機(jī)制層面進(jìn)一步補(bǔ)充說明了臨床上利用光照來治療抑郁癥的針對(duì)性和有效性。盡管利用具有高空間分辨率的 fMRI技術(shù)使我們對(duì)照明的非視覺作用背后的腦神經(jīng)機(jī)制有了初步了解,但這對(duì)于全面系統(tǒng)認(rèn)識(shí)其內(nèi)在的龐大神經(jīng)通路來說僅僅是冰山一角,許多問題仍需深入探索和解決,比如：諸多照明方面的影響因素,像光照時(shí)間點(diǎn)(timing)、持續(xù)時(shí)間(duration)、光譜分布(spectral distribution) 等與認(rèn)知加工、情緒調(diào)節(jié)以及腦區(qū)激活的內(nèi)在關(guān)系究竟如何;特殊群體(如 SAD患者,睡眠障礙者,學(xué)習(xí)困難兒童)在此方面的腦機(jī)制與常人又存在何種差異 。

照明對(duì)認(rèn)知活動(dòng)的影響也得到了來自電生理學(xué)方面的研究證據(jù)。關(guān)聯(lián)性負(fù)變(contingent negative variation,CNV)作為事件相關(guān)電位(ERP)中反映人腦復(fù)雜心理活動(dòng)的負(fù)走向電位,其波幅大小與個(gè)體對(duì)外部刺激的注意、期待、動(dòng)機(jī)、朝向反應(yīng)等心理活動(dòng)有關(guān),尤其與注意的保持能力關(guān)系最為密切(Walter,Cooper,Aldridge,McCallum,&Winter,1964)。CNV波幅升高表明個(gè)體的注意保持能力較強(qiáng),反之則較差且易對(duì)無關(guān)刺激進(jìn)行關(guān)注導(dǎo)致心理資源過度消耗(Timisit-Berthier,1991)。既然CNV可作為評(píng)估個(gè)體認(rèn)知加工過程中注意力保持或警覺性的指標(biāo),那么關(guān)于照明環(huán)境對(duì)個(gè)體認(rèn)知加工,特別是注意/警覺性的影響是否也能夠通過CNV波幅變化予以體現(xiàn)？早在1992年Deguchi和Sato(1992)就使用經(jīng)典的CNV任務(wù)范式考察了不同色溫下(3000 k,5000 k,7500 k)誘發(fā)的CNV成分變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),被試在高色溫(7500 k)照明環(huán)境下誘發(fā)的CNV波幅明顯高于低色溫環(huán)境,表明高色溫照明條件下被試注意保持能力相對(duì)較強(qiáng),朝向反應(yīng)更明顯。該研究從電生理學(xué)角度說明了照明環(huán)境對(duì)機(jī)體心理活動(dòng)確實(shí)會(huì)產(chǎn)生顯著影響,特別是一些基本的認(rèn)知功能,如注意、動(dòng)機(jī)、朝向反應(yīng)等,同時(shí)也為后人深入挖掘照明的非視覺效應(yīng)背后的神經(jīng)機(jī)制開辟了新路徑,提供了新方向。

Rautkyl?,Puolakka 和 Halonen,(2012)試圖從“雙通道神經(jīng)通路”的角度來解析照明與個(gè)體主觀情緒和警覺狀態(tài)三者之間的關(guān)系(見圖2)。該模型認(rèn)為照明對(duì)個(gè)體警覺性的影響可能是直接的,也可能是間接的由情緒狀態(tài)決定的,并由此提出雙通道神經(jīng)通路——大腦邊緣系統(tǒng)(limbic system)和周期節(jié)律系統(tǒng)(circadian system)對(duì)其做出進(jìn)一步解釋。其中,邊緣系統(tǒng)(如杏仁核)與個(gè)體的情緒體驗(yàn)、情緒刺激加工等有關(guān),而警覺性作為注意的主要特征之一在一定程度上又會(huì)受到情緒狀態(tài)的影響(Parasuraman,1998),所以照明對(duì)注意警覺性的作用可能是經(jīng)由情緒腦區(qū)的誘發(fā)而產(chǎn)生;生物節(jié)律系統(tǒng)主要通過視交叉上核(SCN)調(diào)控褪黑素分泌來調(diào)節(jié)個(gè)體的警覺性(Rautkyl? et al.,2012)。根據(jù)該模型理論,研究者可以通過分析兩條平行神經(jīng)通路在不同照明條件下的大腦激活模式與個(gè)體報(bào)告的主觀情緒狀態(tài)和警覺性的相應(yīng)變化從而推斷出照明、情緒、警覺性之間的內(nèi)在聯(lián)系。例如：有研究發(fā)現(xiàn),即使機(jī)體在無褪黑素分泌或分泌較少的情況下(如白天),照明仍能提高注意的警覺性(Smolders et al.,2012),根據(jù)“雙通道神經(jīng)通路”模型可推斷,該結(jié)果可能是光線照射視網(wǎng)膜后激活大腦邊緣系統(tǒng),特別是情緒加工腦區(qū)激活后誘發(fā)情緒變化進(jìn)而導(dǎo)致警覺性發(fā)生改變。雖然Rautkyl?等人提出的“雙通道神經(jīng)通路”模型尚處于理論假設(shè)階段,并未得到相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,但其為進(jìn)一步揭示照明對(duì)個(gè)體情緒和警覺性影響的神經(jīng)機(jī)制提供了重要的理論指導(dǎo)和實(shí)證依據(jù)。

此外,多數(shù)研究發(fā)現(xiàn),單色光中藍(lán)光產(chǎn)生的非視覺作用尤為凸顯,主要表現(xiàn)為個(gè)體警覺性增加,工作效率提高,以及一些特殊群體的情緒問題得到明顯改善等(詳見前文所述)。隨著研究的深入,藍(lán)光對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的非視覺作用背后的神經(jīng)機(jī)制也逐漸明晰。黑視蛋白(Melanopsin)是一種表達(dá)在 ipRGCs上的感光色素,它具有直接感光特性,并通過視網(wǎng)膜下丘腦束一系列的信號(hào)級(jí)聯(lián)過程將光刺激信號(hào)傳遞至?xí)円构?jié)律調(diào)控中心的視交叉上核(SCN),從而調(diào)節(jié)視交叉上核的神經(jīng)活動(dòng)(Qiu et al.,2005)。ipRGCs對(duì)機(jī)體非視覺效應(yīng)的調(diào)節(jié)作用主要通過該感光色素來完成。研究發(fā)現(xiàn),黑視蛋白對(duì)波長(zhǎng)在 460～480 nm范圍內(nèi)的藍(lán)光光譜最為敏感,而對(duì)其他單色光的光譜敏感性相對(duì)較低(e.g.Dacey et al.,2005;Hattar,Liao,Takao,Berson,&Yau,2002;Hankins,Peirson,&Foster,2008;Sekaran,Foster,Lucas,&Hankins,2003);相反,在傳統(tǒng)感光系統(tǒng)中,感光細(xì)胞對(duì)波長(zhǎng)在 505～560 nm的綠光敏感性最強(qiáng),其他相對(duì)較弱(Solomon &Lennie,2007)。這種黑視蛋白對(duì)藍(lán)光光波最為敏感的反應(yīng)優(yōu)勢(shì)使得藍(lán)光與其他單色光相比更易產(chǎn)較強(qiáng)的非視覺作用,這也是臨床上普遍使用藍(lán)光來治療 SAD的主要原因。但是,藍(lán)光到達(dá) ipRGCs上的黑視蛋白后對(duì)情緒和認(rèn)知的具體作用路徑及其內(nèi)在神經(jīng)機(jī)制,以及是否會(huì)因光波波長(zhǎng)(藍(lán)光波長(zhǎng)范圍約為460～480 nm)、光子密度(photon density)、光照時(shí)長(zhǎng)(duration)的不同而誘發(fā)不同的非視覺效應(yīng)等問題目前仍無明確定論,需要該領(lǐng)域研究者投入更多的時(shí)間和精力進(jìn)行挖掘和探討。

圖2 雙通道神經(jīng)通路(Rautkyl? et al,2012)

4 未來研究方向

4.1 擬合模型,量化結(jié)果

光與身心的關(guān)系作為一個(gè)新興的跨學(xué)科研究領(lǐng)域近年來頗受關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn),無論是自然光還是人造光都會(huì)對(duì)人類的視覺或非視覺作用產(chǎn)生重要影響。盡管從宏觀上看,照明對(duì)人類非視覺的調(diào)節(jié)作用主要表現(xiàn)在生物節(jié)律、睡眠調(diào)節(jié)、認(rèn)知加工、情緒以及社會(huì)行為等方面,但微觀上依舊難以準(zhǔn)確把握這種影響程度的大小,以及如何調(diào)控照明環(huán)境使其積極作用達(dá)到最大化和最優(yōu)化。換句話說,即如何將照明對(duì)睡眠、情緒、甚至社會(huì)行為等作用程度定量化,例如：若想通過調(diào)節(jié)室內(nèi)照明環(huán)境來提高夜間工人的工作效率和主觀警覺性,根據(jù)前人研究可選擇3000 lx照度來創(chuàng)設(shè)照明環(huán)境以提升員工的警覺性和工作效率(Kretschmer,Schmidt,&Griefahn,2013),也可選擇2000 lx照度產(chǎn)生類似效果(Juslén,Verbossen,&Wouters,2007),甚至相對(duì)較低的 1000 lx照明同樣能夠達(dá)到提升績(jī)效的作用(Smolders et al.,2012)。照此類推,是否4000 lx、5000 lx及更高的照度水平均可以作為提升夜間工作效率和警覺性的參數(shù)指標(biāo)(1000 lx ≤ 照度 ≤ ∞)？若是如此,哪種照明條件下的工作效率最佳,警覺性最高？不同工種(context)、光照時(shí)間、相關(guān)色溫、光照時(shí)長(zhǎng)以及視疲勞等又在多大程度上影響照度水平的選擇？這些問題并非利用單一的因果關(guān)系實(shí)驗(yàn)就能完全解決,須通過構(gòu)建統(tǒng)計(jì)模型將測(cè)得結(jié)果進(jìn)行擬合量化比較,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)量與結(jié)果分析,根據(jù)擬合結(jié)果找出不同工作環(huán)境下的最優(yōu)照明參數(shù)。正如 Figueiro所說,要想真正理解照明與人類身心健康之間的內(nèi)在關(guān)系關(guān)鍵在于弄清照明對(duì)不同情境下機(jī)體身心變化的影響程度,即開展量化研究(Figueiro,2013)。

4.2 照明與高級(jí)認(rèn)知

以往研究多在關(guān)注照明對(duì)人們的基本認(rèn)知活動(dòng)(如工作記憶、分配注意、集中注意、問題解決能力等)產(chǎn)生的積極作用,而對(duì)于較高級(jí)的認(rèn)知活動(dòng)(如邏輯推理、想象、聯(lián)想能力等)是否也能通過外在照明環(huán)境的變化得到提升以及提升空間大小等尚未有人進(jìn)行專門探討。根據(jù)前人研究可推斷,個(gè)體在加工簡(jiǎn)單的認(rèn)知任務(wù)時(shí)利用外在照明環(huán)境能夠幫助其激發(fā)一定的心理能量用以補(bǔ)充不斷消耗的認(rèn)知資源,以促進(jìn)該認(rèn)知任務(wù)的完成(如前人研究中使用的警覺性任務(wù),注意加工任務(wù),簡(jiǎn)單的工作記憶任務(wù)等)。但這些被激發(fā)的心理能量是否足以補(bǔ)充高級(jí)認(rèn)知活動(dòng)中所消耗的認(rèn)知資源則很難進(jìn)行判定,亦或是那些高級(jí)的認(rèn)知功能更多的與后天學(xué)習(xí)、訓(xùn)練有關(guān),僅僅通過光照來誘發(fā)短暫而有限的心理資源遠(yuǎn)不足以達(dá)到改變或提升高級(jí)認(rèn)知加工績(jī)效的目的。此外,高級(jí)認(rèn)知加工往往伴隨著認(rèn)知任務(wù)難度也相應(yīng)加大,那么照明與認(rèn)知加工難易程度又會(huì)存在何種關(guān)聯(lián),是線性相關(guān)(即隨著認(rèn)知任務(wù)難度增大,照明水平隨之升高才能發(fā)揮促進(jìn)作用),還是曲線相關(guān)(類似倒 U曲線,即隨著任務(wù)難度由易到難,照明水平出現(xiàn)“上升——趨于平穩(wěn)——下降”趨勢(shì)),或是并無任何關(guān)聯(lián)?？傊?人的心理活動(dòng)復(fù)雜多樣,認(rèn)知操作也有難有易,有繁有簡(jiǎn),單純的選擇某個(gè)或某些認(rèn)知加工任務(wù)來考察照明對(duì)心理活動(dòng)的影響尚顯偏頗,結(jié)論缺乏說服力。因此,多角度、系統(tǒng)性地探究照明在認(rèn)知活動(dòng)方面的作用將成為該領(lǐng)域未來發(fā)展的主要方向之一,同時(shí)也將為創(chuàng)設(shè)舒適合理的照明環(huán)境提供客觀的理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

4.3 動(dòng)態(tài)照明的潛在優(yōu)勢(shì)

人的身心狀態(tài)無時(shí)無刻都在變化,即便同一天內(nèi)在不同時(shí)段下個(gè)體的身心狀態(tài)也會(huì)相差甚遠(yuǎn),比如早上較清醒,中午易困倦,晚上最疲憊;即使在同一天的同一時(shí)間段內(nèi),人們通常要進(jìn)行多種不同性質(zhì)的活動(dòng)(體力、腦力、娛樂活動(dòng)等),生理、心理隨之產(chǎn)生的變化也不盡相同。個(gè)體身心狀況的這種動(dòng)態(tài)變化在一定程度上對(duì)室內(nèi)光環(huán)境提出了不同的照明需求,因此,在結(jié)合人們身心變化規(guī)律和生物節(jié)律的基礎(chǔ)上,創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)的照明條件使之適應(yīng)身心的階段性變化以保證機(jī)體處于最佳學(xué)習(xí)和工作狀態(tài)就顯得尤為必要。所謂動(dòng)態(tài)照明是指在某一時(shí)段內(nèi)根據(jù)人們的生理節(jié)律和活動(dòng)特點(diǎn)來調(diào)控照明環(huán)境的照度或色溫使之有利于促進(jìn)當(dāng)前活動(dòng)的高效完成、提高機(jī)體警覺性及主觀幸福感等(Canazei,Dehoff,Staggl,&Pohl,2014;Moeller et al.,2011),它是與靜態(tài)照明(指室內(nèi)照明始終固定在某一參數(shù)水平)相對(duì)而言的一種新型照明方式。有研究提出,根據(jù)學(xué)校學(xué)生一天的上課、考試及娛樂等活動(dòng)情況,在不同時(shí)間段內(nèi)創(chuàng)設(shè)不同的照明環(huán)境使之與學(xué)生課內(nèi)外活動(dòng)一一對(duì)應(yīng),可以增加學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)積極性,提高考試時(shí)的警覺性,以及在進(jìn)行娛樂活動(dòng)時(shí)能夠更好的放松和休息(Sleegers et al.,2012)。除學(xué)校之外,工廠、商店、醫(yī)院等不同的工作場(chǎng)所都可考慮結(jié)合工人、顧客和病人的生理、心理狀態(tài)及活動(dòng)情況運(yùn)用動(dòng)態(tài)化的智能照明方式,特別是利用當(dāng)前先進(jìn)的LED(light emitting diode)照明技術(shù)創(chuàng)設(shè)具有針對(duì)性的動(dòng)態(tài)照明環(huán)境,在滿足基本照明需求的同時(shí)充分激發(fā)照明的非視覺作用,促進(jìn)身心健康發(fā)展。

5 小結(jié)

照明與人類的生活息息相關(guān),它不僅為人類知覺物體大小、顏色、辨別方位等提供了基本的視覺功能,而且還直接或間接的對(duì)人類的生理、心理活動(dòng)產(chǎn)生重大影響。合理的照明環(huán)境有利于提高個(gè)體的工作記憶能力、注意力、問題解決能力以及緩解情緒情感障礙(SAD)等。與視覺作用相比,照明的非視覺作用更具理論與實(shí)踐意義,但由于前人在實(shí)驗(yàn)方法、研究對(duì)象、照明環(huán)境操控等方面仍存在較大不足,使得照明的非視覺作用及其背后的神經(jīng)機(jī)制研究相對(duì)零散、缺乏系統(tǒng)性。因此,未來研究需更加全面、深入的挖掘照明在非視覺功能(e.g.認(rèn)知、情緒、社會(huì)行為,生物節(jié)律)方面的表現(xiàn),運(yùn)用先進(jìn)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)探究其背后的神經(jīng)機(jī)制,構(gòu)建統(tǒng)計(jì)模型,量化研究結(jié)果。此外,動(dòng)態(tài)照明,特別是 LED新型綠色光源的使用可有效彌補(bǔ)靜態(tài)照明的不足,有利于結(jié)合實(shí)際情境創(chuàng)設(shè)個(gè)性化的照明環(huán)境以滿足特殊需求,促進(jìn)身心健康發(fā)展。

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