Εφτιαξαν μπλε φως που χαρίζει… όνειρα γλυκά κατά παραγγελία

Το μπλε φως που εκπέμπουν οι λάμπες LED αλλά και πλήθος ηλεκτρονικών συσκευών μπορεί να μας στερήσει τον ύπνο καθώς διαταράσσει την παραγωγή της φυσικής ορμόνης του ύπνου μελατονίνης. Τώρα όμως ερευνητές σχεδίασαν πιο «ανθρωποκεντρικά» LED τα οποία θα μπορούσαν να ενισχύσουν την εγρήγορση μέσα στην ημέρα ή τον ύπνο τη νύχτα… κατά παραγγελία.

Το τεχνητό φως μειώνει την παραγωγή μελατονίνης

Οι άνθρωποι έχουν εξελιχθεί ώστε να είναι δραστήριοι μέσα στην ημέρα και να αναπαύονται τη νύχτα – ο κύκλος ύπνου και εγρήγορσης εξαρτάται από το φως του ήλιου. Ωστόσο στον σύγχρονο κόσμο μας πολλοί άνθρωποι περνούν τις περισσότερες ώρες του 24ωρου σε κλειστούς χώρους με αποτέλεσμα να είναι δύσκολο να διατηρήσουν τον ιδανικό κιρκαδικό ρυθμό. Η έκθεση σε τεχνητό φως επιδεινώνει το πρόβλημα καθώς μειώνει την παραγωγή μελατονίνης από τον ανθρώπινο οργανισμό.

Η λήψη δείγματος σάλιου από τους εθελοντές έδειξε ότι η χρήση των νέων LED αύξησε τα επίπεδα μελατονίνης κατά τη διάρκεια της νύχτας κατά 12,2%

Μάλιστα η έκθεση συγκεκριμένα σε μπλε φως είναι η… χειρότερη συνταγή σε ό,τι αφορά την παραγωγή μελατονίνης και τελικά την ποιότητα του ύπνου. Φαντάζεται κάποιος τι σημαίνει αυτό για τον σύγχρονο άνθρωπο ο οποίος είναι «λουσμένος» στο μπλε φως το οποίο εκπέμπεται από τα LED σε λάμπες, υπολογιστές, τηλεοράσεις, κινητά τηλέφωνα και άλλες φορητές ηλεκτρονικές συσκευές που οι περισσότεροι χρησιμοποιούν μέρα-νύχτα.

Πηγή φωτός που ενισχύει τους φυσικούς κιρκαδικούς ρυθμούς

Ετσι ερευνητές από το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Χημικών στο Πανεπιστήμιο Κουκμίν στη Σεούλ βάλθηκαν να φτιάξουν μια πηγή φωτός η οποία θα μπορούσε να ενισχύσει τους φυσικούς κιρκαδικούς ρυθμούς, ασχέτως με την ώρα της ημέρας κατά την οποία χρησιμοποιείται, όπως ανέφεραν στο επιστημονικό περιοδικό ACS Omega.

H συσκευή περιέχει δύο LED που εκπέμπουν σε διαφορετικά μήκη κύματος, ένα για τη μέρα και ένα για τη νύχτα (Yun Jae Eo et al. /ACS Omega 2023)

Το «ημερήσιο» και το «νυχτερινό» μπλε LED

Το μπλε φως εκπέμπεται σε μήκη κύματος της τάξεως των 380 ως 500 νανομέτρων. Ωστόσο τα μήκη κύματος που καταστέλλουν την παραγωγή μελατονίνης – και ενισχύουν την εγρήγορση – είναι συγκεκριμένα: έχουν εύρος 460 ως 500 νανομέτρων. Οι ερευνητές σχεδίασαν λοιπόν δύο LED τα οποία εξέπεμπαν διαφορετικά μήκη κύματος μπλε φωτός. Το ένα που προορίζεται για χρήση την ημέρα εκπέμπει σε μήκη κύματος κοντά στα 475 νανόμετρα. Το δεύτερο LED που προορίζεται για χρήση τη νύχτα εκπέμπει μήκη κύματος μπλε φωτός κοντά στα 450 νανόμετρα – εκτός δηλαδή του εύρους που διαταράσσει τον ύπνο.

Το «φωτεινό» πείραμα του δωματίου χωρίς παράθυρα

Στη συνέχεια οι επιστήμονες δημιούργησαν λαμπτήρες με τα δύο νέα LED. Οπως και οι συμβατικοί λαμπτήρες, αυτοί παρήγαγαν λευκό φως μετατρέποντας μέρος του μπλε φωτός σε κόκκινο και πράσινο φως με τη βοήθεια φωσφόρου. Οι νέοι λαμπτήρες LED τοποθετήθηκαν μαζί με συμβατικούς λαμπτήρες LED στο ταβάνι ενός δωματίου χωρίς παράθυρα. Είκοσι δύο άνδρες εθελοντές έμειναν σε αυτό το δωμάτιο επί τρεις ημέρες. Ενας υπολογιστής ήλεγχε ποιος τύπος LED λαμπτήρα άναβε και έσβηνε κατά την παραμονή τους στο δωμάτιο. Με τον τρόπο αυτό οι ερευνητές μπορούσαν να συγκρίνουν την επίδραση που είχαν στα επίπεδα μελατονίνης των εθελοντών τόσο οι συμβατικοί λαμπτήρες LED όσο και οι νέοι λαμπτήρες LED.

Ρύθμιση της μελατονίνης μέρα-νύχτα

Η λήψη δείγματος σάλιου από τους εθελοντές έδειξε ότι η χρήση των νέων LED αύξησε τα επίπεδα μελατονίνης κατά τη διάρκεια της νύχτας κατά 12,2% και μείωσε τα επίπεδα μελατονίνης κατά τη διάρκεια της ημέρας κατά 21,9% σε σύγκριση με τη χρήση των συμβατικών λαμπτήρων.

Αύξηση της δραστηριότητας την ημέρα, βελτίωση του ύπνου τη νύχτα

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι τα νέα ευρήματά τους θα βοηθήσουν στην αύξηση της δραστηριότητας και της παραγωγικότητας κατά τη διάρκεια της ημέρας ενώ παράλληλα θα βελτιώσουν την ποιότητα του ύπνου κατά τη διάρκεια της νύχτας.