Вопрос вли­я­ния осве­ще­ния на когни­тив­ные функ­ции чело­ве­ка вышел за рам­ки сугу­бо науч­но­го инте­ре­са и при­об­рел важ­ное при­клад­ное зна­че­ние в таких сфе­рах, как меди­ци­на тру­да, кор­по­ра­тив­ное управ­ле­ние и архи­тек­тур­ное про­ек­ти­ро­ва­ние. Иссле­до­ва­ния, про­ве­ден­ные в реаль­ных усло­ви­ях, пока­зы­ва­ют, что пара­мет­ры све­та: его интен­сив­ность, про­дол­жи­тель­ность воз­дей­ствия и спек­траль­ный состав, высту­па­ют фун­да­мен­таль­ным регу­ля­то­ром био­ло­ги­че­ских про­цес­сов, напря­мую опре­де­ляя каче­ство умствен­ной дея­тель­но­сти, кон­цен­тра­ции вни­ма­ния и общую продуктивность.

Ключевые параметры исследования

Совре­мен­ная нау­ка для оцен­ки вли­я­ния фак­то­ров окру­жа­ю­щей сре­ды на когни­тив­ные спо­соб­но­сти исполь­зу­ет мето­до­ло­гию сбо­ра дан­ных в есте­ствен­ных, или эко­ло­ги­че­ских, усло­ви­ях. В иссле­до­ва­нии, про­ве­ден­ном уче­ны­ми из Ман­че­стер­ско­го уни­вер­си­те­та, при­ня­ли уча­стие 58 взрос­лых. Мони­то­ринг их состо­я­ния про­дол­жал­ся семь дней. Для фик­са­ции объ­ек­тив­ных дан­ных при­ме­ня­лись носи­мые дат­чи­ки, реги­стри­ро­вав­шие уро­вень и про­дол­жи­тель­ность воз­дей­ствия све­та, а так­же мобиль­ное при­ло­же­ние для сбо­ра субъ­ек­тив­ных отче­тов о само­чув­ствии, сон­ли­во­сти и выпол­не­нии когни­тив­ных задач. Важ­ным аспек­том мето­до­ло­гии ста­ло срав­не­ние резуль­та­тов, полу­чен­ных в реаль­ной сре­де, с дан­ны­ми, собран­ны­ми в кон­тро­ли­ру­е­мых лабо­ра­тор­ных усло­ви­ях. Как отме­тил руко­во­ди­тель иссле­до­ва­ния, док­тор Алтуг Диди­ко­глу, лабо­ра­тор­ные тесты сами по себе не могут в пол­ной мере пред­ска­зать, как свет вли­я­ет на когни­тив­ные спо­соб­но­сти в повсе­днев­ной дина­мич­ной жиз­ни. Соче­та­ние объ­ек­тив­ных изме­ре­ний и субъ­ек­тив­ных отче­тов поз­во­ли­ло полу­чить ком­плекс­ную картину.

Количественные результаты

Вли­я­ние све­та на вни­ма­ние и реакцию

Ста­ти­сти­че­ский ана­лиз собран­ных дан­ных выявил чет­кие кор­ре­ля­ции меж­ду пара­мет­ра­ми осве­ще­ния и пока­за­те­ля­ми когни­тив­ных функ­ций. Участ­ни­ки иссле­до­ва­ния, кото­рые под­вер­га­лись воз­дей­ствию более ярко­го све­та в тече­ние дня, демон­стри­ро­ва­ли устой­чи­вое улуч­ше­ние кон­цен­тра­ции вни­ма­ния и ско­ро­сти реак­ции. По срав­не­нию с пери­о­да­ми нахож­де­ния в усло­ви­ях при­глу­шен­но­го осве­ще­ния, пока­за­те­ли ско­ро­сти реак­ции воз­рас­та­ли на 7–10%.

Было уста­нов­ле­но, что ста­биль­ный режим осве­ще­ния, харак­те­ри­зу­ю­щий­ся ярким днем и ран­ним отхо­дом ко сну, ока­зал­ся более зна­чи­мым фак­то­ром для под­дер­жа­ния бодр­ство­ва­ния и вни­ма­ния, чем про­сто вре­мя суток. Участ­ни­ки с таким режи­мом пока­за­ли луч­шие резуль­та­ты в зада­чах на визу­аль­ный поиск. Инте­рес­но, что эффект от каче­ствен­но­го днев­но­го осве­ще­ния ока­зал­ся силь­нее, чем вли­я­ние вре­ме­ни суток. Это под­чер­ки­ва­ет актив­ную роль све­та как моду­ля­то­ра когни­тив­ных состо­я­ний, а не про­сто фоно­во­го условия.

Освещение и продуктивность мозга

Нейробиологические механизмы

Вли­я­ния света

Полу­чен­ные эмпи­ри­че­ские дан­ные име­ют проч­ное ней­ро­био­ло­ги­че­ское обос­но­ва­ние. Клю­че­вую роль в опо­сре­до­ва­нии вли­я­ния све­та на когни­тив­ные функ­ции и цир­кад­ные рит­мы игра­ет спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ный класс кле­ток сет­чат­ки гла­за — внут­рен­ние фото­ре­цеп­тор­ные ган­гли­оз­ные клет­ки (ipRGC). Эти клет­ки содер­жат све­то­чув­стви­тель­ный пиг­мент мела­ноп­син и осо­бен­но чув­стви­тель­ны к корот­ко­вол­но­во­му (сине-зеле­но­му) участ­ку спектра.

В отли­чие от клас­си­че­ских пало­чек и кол­бо­чек, отве­ча­ю­щих за фор­ми­ро­ва­ние зри­тель­но­го обра­за, ipRGC-клет­ки выпол­ня­ют в первую оче­редь незри­тель­ные функ­ции. Они напря­мую про­еци­ру­ют­ся в супра­хи­аз­ма­ти­че­ское ядро гипо­та­ла­му­са — “води­тель рит­ма” орга­низ­ма, а так­же в обла­сти моз­га, регу­ли­ру­ю­щие вни­ма­ние, воз­буж­де­ние и сон. Акти­ва­ция этих кле­ток ярким днев­ным све­том спо­соб­ству­ет син­хро­ни­за­ции цир­кад­ных рит­мов, подав­ле­нию выра­бот­ки гор­мо­на сна мела­то­ни­на в днев­ное вре­мя и под­дер­жа­нию опти­маль­но­го уров­ня бодр­ство­ва­ния и когни­тив­ной готовности.

Этот меха­низм объ­яс­ня­ет, поче­му про­дол­жи­тель­ное воз­дей­ствие ярко­го днев­но­го све­та и мень­шее коли­че­ство рез­ких пере­клю­че­ний меж­ду све­том и тем­но­той кор­ре­ли­ру­ют с улуч­ше­ни­ем когни­тив­ных функ­ций. Систе­ма, осно­ван­ная на ipRGC-клет­ках, инте­гри­ру­ет инфор­ма­цию об общей осве­щен­но­сти и пере­да­ет ее в цен­тры управ­ле­ния “био­ло­ги­че­ски­ми часа­ми” и вниманием.

Вли­я­ние есте­ствен­но­го осве­ще­ния на когни­тив­ные функ­ции пред­став­ля­ет собой важ­ную меж­дис­ци­пли­нар­ную область на сты­ке ней­ро­био­ло­гии, меди­ци­ны и эрго­но­ми­ки. Иссле­до­ва­ния, про­ве­ден­ные в реаль­ных усло­ви­ях, дока­зы­ва­ют, что доста­точ­ная про­дол­жи­тель­ность и интен­сив­ность днев­но­го све­та высту­па­ют зна­чи­мым фак­то­ром, улуч­ша­ю­щим вни­ма­ние, ско­рость реак­ции и общую умствен­ную рабо­то­спо­соб­ность. Ней­ро­био­ло­ги­че­ской осно­вой это­го эффек­та явля­ет­ся акти­ва­ция мела­ноп­син­со­дер­жа­щих ipRGC-кле­ток сет­чат­ки, кото­рые регу­ли­ру­ют цир­кад­ные рит­мы и уро­вень бодр­ство­ва­ния. Прак­ти­че­ское при­ме­не­ние этих зна­ний — через опти­ми­за­цию осве­ще­ния рабо­чих мест, архи­тек­тур­ное пла­ни­ро­ва­ние и фор­ми­ро­ва­ние осо­знан­но­го режи­ма дня — откры­ва­ет воз­мож­но­сти для повы­ше­ния без­опас­но­сти, про­дук­тив­но­сти и каче­ства жизни.

Tags:
,

Похожие посты