视觉是一个复杂的过程。对环境的视觉感知是由不同波长的光组合而成的，这些光在大脑中被解码为颜色和亮度。视网膜上的光感受器首先将光转化为电脉冲:有了足够的光，视锥细胞就能产生清晰、细致和彩色的视觉。杆状细胞只对弱光条件下的视觉有贡献，允许区分不同深浅的灰色，但使视觉不那么精确。神经电脉冲最终传递到视网膜的神经节细胞，然后通过视神经传递到大脑的视觉皮层。大脑的这个区域将神经活动处理成彩色图像。

什么会影响生物钟?

然而，环境光不仅能让我们看到东西，还能影响我们的睡眠-觉醒节奏。特殊的神经节细胞在这一过程中起着重要作用，它们与视锥细胞和视杆细胞一样对光敏感，对波长约为490纳米的短波长的光反应特别强烈。如果光是440到490纳米的短波长，我们就能感知到蓝色。如果短波长的光激活神经节细胞，它们就会向内部时钟发出白天的信号。这里的决定性因素是每个波长的光的强度;感知到的颜色是无关的。

“然而，光敏神经节细胞也从视锥细胞接收信息。这就提出了一个问题:视锥细胞以及因此产生的浅色是否也会影响生物钟?毕竟，亮度和颜色最显著的变化发生在日出和日落时，标志着一天的开始和结束，”Christine Blume博士说。在巴塞尔大学时间生物学中心，她研究光对人类的影响，是一项研究的第一作者，该研究调查了不同颜色的光对内部时钟和睡眠的影响。来自巴塞尔大学和德国工业大学的研究小组在科学杂志《自然-人类行为》上发表了他们的研究结果。

浅色对比

“2019年对小鼠的一项研究表明，黄光比蓝光对内部时钟的影响更大，”Christine Blume说。在人类中，光对生物钟和睡眠的主要影响可能是通过光敏神经节细胞介导的。“然而，我们有理由相信，由视锥细胞编码的光的颜色也可能与内部时钟有关。”

为了弄清这一点，研究人员让16名健康志愿者在深夜接受一小时的蓝色或黄色光刺激，同时以白光刺激作为控制条件。光刺激是这样设计的，它们以一种非常受控的方式不同地激活视网膜上的颜色敏感锥细胞。然而，在所有三种情况下，对光敏神经节细胞的刺激是相同的。因此，光的效果差异直接归因于视锥细胞各自受到的刺激，并最终归因于光的颜色。

慕尼黑工业大学的时间生物学和健康教授Manuel Spitschan也参与了这项研究，他说:“这种光刺激方法使我们能够以一种干净的实验方式分离出可能在光如何影响人类方面发挥作用的光特性。”

为了了解不同的光刺激对身体的影响，在睡眠实验室里，研究人员确定了参与者的内部时钟是否会随着光的颜色而改变。此外，他们还评估了志愿者入睡所需的时间以及他们在夜间开始时的睡眠深度。研究人员还询问了他们的疲劳程度，并测试了他们的反应能力，这种能力会随着困意的增加而下降。

神经节细胞至关重要

结论是:“我们没有发现任何证据表明，光的颜色在蓝黄维度上的变化对人体内部时钟或睡眠有相关作用，”Christine Blume说。这与上面提到的小鼠研究结果相矛盾。“相反，我们的结果支持了许多其他研究的发现，即光敏神经节细胞对人体内部时钟最重要”。

Manuel Spitschan认为这项研究是将基础研究付诸实践的重要一步:“我们的发现表明，在规划和设计照明时，考虑光对光敏神经节细胞的影响可能是最重要的。视锥细胞和颜色起着非常次要的作用。”

如果参数发生变化，例如，光线照射的时间延长或发生在不同的时间，那么光线的颜色是否也对睡眠没有影响还有待观察。后续研究应该回答这些问题。

屏幕上的夜间模式——有用还是没用?

我们经常听说智能手机和平板电脑屏幕发出的短波光会影响生物节律和睡眠。因此，建议在晚上早些时候把手机收起来，或者至少使用夜班模式，这样会减少短波长的光线比例，看起来会有点发黄。Christine Blume姆证实了这一点。然而，偏黄的颜色调整是可以避免的副产品。“从技术上讲，即使不调整显示器的颜色，也可以减少短波长的比例，但这还没有在商业手机显示器上实现，”睡眠研究人员说。