毛天欣 熊 晓 李静华 姚 颖 杨 健 李笑然 周国富2,

    (1华南师范大学心理学院, 广州 510631) (2华南师范大学华南先进光电子研究院广东省光信息材料与技术重点实验室&彩色动态电子纸显示技术研究所, 广州 510006)(3深圳市国华光电科技有限公司, 深圳 518110)

    1 引言

    人类视网膜上存在视锥细胞和视杆细胞两种感光细胞。当光线进入人眼后, 视锥细胞和视杆细胞接受光信号, 并通过视神经传递给大脑视觉皮层, 形成视觉体验。随后研究者发现视网膜上还存在一种新型的感光细胞(Berson, Dunn, &Takao, 2002), 这种细胞能够合成感光蛋白——黑视蛋白, 并且具备自主感光的能力, 又被称为自主感光神经节细胞(intrinsically photosensitive retinal ganglion cells, ipRGCs)。ipRGCs的发现逐渐让人们认识到, 眼睛不仅具有传统感光细胞的视觉效应, 还具有了非视觉效应。ipRGCs分布在整个视网膜上, 占视网膜神经细胞的1% ～3%, 它们将接受到的光信号传递到大脑的生物钟——下丘脑视交叉上核(suprachiasmatic nucleus, SCN),而SCN又与控制人体某些激素分泌的松果体相连,由此实现对生理节律的调节以及激素分泌的控制(曾强, 何士刚, 2011), 如图 1所示。随着光照对SCN昼夜节律调节作用的深入研究, 研究者开始将目光转向光照对警觉性的影响(Vandewalle et al., 2013)。警觉性指人在完成任务时保持注意力或警惕程度的水平。SCN参与启动生命的代谢、生化及物理过程。在清醒之前, SCN激活皮质醇大量分泌, 同时启动其他影响觉醒的重要环节。通常, 当机体晨起接受日光照射后, 核心体温、警觉程度、认知水平均提高, 同时激发大脑产生更多的 5-羟色胺, 提高情绪及机体活动力。到了夜间, SCN抑制皮质醇的分泌, 促使松果体分泌褪黑素, 降低机体的警觉度及反应能力, 降低核心体温(董栩然, 王旻舒, 刘梦媛, 王薇, 2014)。

    图1 光照激活大脑非视觉区域的路径图(资料来源：Cajochen, 2007)

    光照的非视觉生物效应包括重置昼夜节律的相位、抑制褪黑素的分泌和提高即时警觉性等 ......