Kékfény és melatonin: tudományos kutatások és tények az alvás minőségéről

Az utóbbi két évtizedben a fény biológiai hatásait vizsgáló kutatások középpontjába a kékfény került. Ez a 446–480 nanométer közötti hullámhossz-tartományba eső fény különösen erősen hat a melatoninra, amely hormon az alvás-ébrenlét ciklus szabályozásának egyik kulcseleme. A digitális eszközök terjedésével egyre több embert ér esti órákban kékfény, így felmerül a kérdés: milyen mértékben befolyásolja a kékfény a melatonin szintjét, és ezen keresztül az alvás minőségét?

A biológiai háttér

A fény hatásait nemcsak a hagyományos látósejtek (a pálcikák és csapok) közvetítik, hanem egy speciális ganglionsejt-típus is, az úgynevezett intrinsically photosensitive retinal ganglion cells (ipRGC-k), amelyek melanopszint tartalmaznak. Ezek a sejtek közvetlen kapcsolatban állnak a hipotalamuszban található suprachiasmatic nucleus-szal (SCN), amely az emberi „belső órát” irányítja. Amikor kékfény éri ezeket a receptorokat, a tobozmirigy melatonin-termelése gátlódik, így az elalvás későbbre tolódik (Gooley et al., 2010).

A kékfény hatása a melatonin termelésére

Az egyik legkorábbi és legmeghatározóbb vizsgálatot Brainard és munkatársai (2001) végezték, amelyben 72 egészséges fiatal felnőttet vizsgáltak különböző hullámhosszú fénynek kitéve. Az eredmények egyértelműen kimutatták, hogy a 446–477 nm közötti fény hullámhosszak váltják ki a legerősebb melatonin-szuppressziót. A kutatás tehát megállapította, hogy a melatoninra legérzékenyebb spektrum kék fény tartományába esik.

Gooley és munkatársai (2010) tovább vizsgálták a kérdést: 6,5 órán keresztül tették ki a résztvevőket kék (460 nm) illetve zöld (555 nm) fénynek. Az eredmények azt mutatták, hogy a kék fény hosszabb ideig és erősebben gátolta a melatonin-termelést, míg a zöld fény hatása idővel gyorsan csökkent. Ez arra utal, hogy a rövidhullámú fény, tehát a kékfény, a melatonin szempontjából sokkal erőteljesebb és tartósabb hatást fejt ki, különösen hosszabb expozíció esetén.

Esti eszközhasználat és alvásminőség

A digitális eszközök használata lefekvés előtt ma már a mindennapok része. Chang és munkatársai (2015) egy randomizált, kontrollált kísérletben hasonlították össze az esti e-könyv olvasást tableten és nyomtatott könyvből. A vizsgálatban részt vevő fiatal felnőttek az e-könyv olvasása után később aludtak el, csökkent melatonin-szintet mutattak, kevesebb REM fázisuk volt, és másnap reggel fáradtabbnak érezték magukat, mint a nyomtatott könyvet olvasó kontrollcsoport. Az eredmények egyértelműen bizonyították, hogy az esti kékfény-expozíció fáziseltolódást okoz a cirkadián ritmusban, és rontja az alvás szubjektív és objektív minőségét.

A kékfény hatása gyermekekre és serdülőkre

A kékfény hatásai nem korlátozódnak a felnőttekre. Deng és munkatársai (2020) egy prospektív vizsgálatban gyermekek alvásmintáit követték nyomon, és azt találták, hogy a lefekvés előtti kékfény-expozíció jelentős mértékben késleltette az alvás kezdetét, valamint rövidebb alvásidőt eredményezett. A serdülők különösen érzékenyek voltak, mivel cirkadián ritmusuk természetes módon is későbbre tolódik, így a kékfény további eltolódást okozott. Ez hosszú távon alvásdeficithez, fáradtsághoz és akár tanulmányi teljesítményromláshoz is vezethet.

Vita a kékfény hatásának mértékéről

Bár az eredmények többsége a kékfény negatív hatásait hangsúlyozza, fontos megjegyezni, hogy a tudományos közösségben vannak eltérő vélemények a hatás mértékéről. Egyes újabb metaelemzések például arra mutattak rá, hogy az esti kékfény-expozíció az elalvás idejét csupán néhány perccel késlelteti, és a hatás nagysága főleg inkább az expozíció időtartamától és intenzitásától függ (Fisk et al., 2024). Ugyanakkor a klinikai vizsgálatok egyértelműek abban, hogy rendszeres esti eszközhasználat esetén a kékfény hozzájárul az alvászavarokhoz.

Összefoglalás és ajánlások

Összességében a bizonyítékok erőteljesen alátámasztják, hogy a kékfény esti expozíciója jelentősen gátolja a melatonin-termelést, eltolja a belső biológiai-óránkat, és rontja alvásunk minőségét. A legérzékenyebb tartomány a 446–480 nm közé esik, amely a digitális kijelzőkből sugárzó fény csúcspontja is. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy lefekvés előtt érdemes minimalizálni a kijelzőhasználatot, illetve alkalmazni kékfényszűrő szemüveget vagy szoftveres szűrőket. A gyermekek és serdülők esetében ez különösen fontos, mivel náluk a kékfény fokozott alvásdeficitet okozhat.

Források

Brainard, G. C., Hanifin, J. P., Greeson, J. M., Byrne, B., Glickman, G., Gerner, E., & Rollag, M. D. (2001). Action spectrum for melatonin regulation in humans: Evidence for a novel circadian photoreceptor. The Journal of Neuroscience, 21(16), 6405–6412. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.21-16-06405.2001

Chang, A. M., Aeschbach, D., Duffy, J. F., & Czeisler, C. A. (2015). Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(4), 1232–1237. https://doi.org/10.1073/pnas.1418490112

Deng, Y., et al. (2020). The association between 25-hydroxyvitamin D levels and children's sleep-wake patterns: a prospective cohort study. Sleep Medicine, 67, 207–214. https://doi.org/10.1016/j.sleep.2019.11.1252

Gooley, J. J., Rajaratnam, S. M., Brainard, G. C., Kronauer, R. E., Czeisler, C. A., & Lockley, S. W. (2010). Spectral responses of the human circadian system depend on the irradiance and duration of exposure to light. Science Translational Medicine, 2(31), 31ra33. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.3000741