В недавней статье, опубликованной в журнале npj Biological Timing and Sleep, исследователи изучили, может ли воздействие умеренного или яркого света во второй половине дня и ранним вечером (AEE) снизить влияние вечернего освещения на подавление мелатонина у швейцарских подростков.
Результаты показали, что воздействие яркого света в период AEE приводило к снижению уровня мелатонина при последующем вечернем освещении, а также к задержке начала выработки мелатонина на 21 минуту. Это указывает на возможный острый фазозадерживающий эффект на циркадные ритмы в сочетании с повышенной бодростью.
Подростки особенно подвержены хроническому недосыпанию — более половины молодых людей в возрасте 14–17 лет спят меньше рекомендованной нормы. Этот дефицит сна, часто вызванный ранним началом занятий в школе и поздним отходом ко сну, может негативно сказываться на психическом здоровье, поведении и когнитивных способностях.
Биологическая задержка циркадных ритмов в период полового созревания способствует более позднему засыпанию, а эта тенденция усугубляется увеличением вечерней самостоятельности подростков и их воздействием на возбуждающие виды деятельности и свет. Поскольку свет регулирует внутренние часы организма, его неправильное время воздействия (особенно вечером) может подавлять выработку мелатонина, сдвигать циркадные ритмы и повышать уровень бодрствования.
Известно, что утренний свет помогает сместить циркадные ритмы на более раннее время, но многие подростки упускают эту возможность из-за школьного расписания. В то же время вечернее воздействие искусственного света или экранов может усугублять проблемы со сном.
Ограничение вечернего использования света часто оказывается нереалистичным для подростков, что вызывает интерес к альтернативным стратегиям улучшения сна. Недавние исследования на взрослых показали, что воздействие яркого света в первой половине дня может снизить чувствительность к свету поздним вечером, потенциально смягчая его негативное влияние.
Однако мало что известно о том, как этот механизм работает у подростков, особенно в зависимости от времени и интенсивности предшествующего светового воздействия. Данное исследование заполняет этот пробел, проверяя, могут ли разные уровни освещенности во второй половине дня и ранним вечером (AEE) изменить физиологическую реакцию на последующий вечерний свет у подростков.
В исследовании приняли участие 22 здоровых немецкоязычных подростка в возрасте от 14 до 17 лет, эксперимент проводился в Базеле (Швейцария).
Каждый участник прошел три лабораторных сеанса при различных условиях освещения: слабом, умеренном и ярком. Порядок сеансов был рандомизирован с интервалом не менее одной недели между ними.
Перед каждым сеансом участники в течение пяти дней соблюдали стабилизированный режим сна-бодрствования, контролируемый при помощи актиграфии (запись активности с помощью наручного датчика) и дневников сна. Каждая лабораторная сессия длилась 18,5 часов, в течение которых подростки находились под контролируемым освещением.
Для оценки уровня мелатонина собирались образцы слюны до и после светового воздействия. Дополнительно фиксировались субъективная сонливость, уровень внимания, температура кожи и помещения (с расчетом дистально-проксимального градиента температуры кожи, DPG), а также велись актиграфические записи.
История воздействия яркого света также отслеживалась с помощью наручных датчиков в дни, предшествующие лабораторным сессиям.
Для статистического анализа использовались линейные смешанные модели, позволяющие оценить влияние условий освещения на различные параметры: подавление мелатонина, сонливость, регуляцию температуры тела. В анализ включены контрольные переменные: время суток, световая история, хронотип и возраст участников.
Исследование изучило, как различная интенсивность светового воздействия во второй половине дня и ранним вечером (AEE) влияет на физиологические и поведенческие реакции подростков на последующее вечернее освещение.
Воздействие яркого света AEE привело к значительному снижению вечернего уровня мелатонина по сравнению с тусклым светом, тогда как умеренное освещение показало аналогичную, но статистически незначимую тенденцию к снижению (β = -7,37, p = 0,114). Яркий свет AEE также задержал начало выработки мелатонина примерно на 21 минуту, что свидетельствует об остром фазозадерживающем эффекте, способном нивелировать потенциальные адаптационные механизмы.
Примечательно, что более интенсивное общее воздействие яркого света (свыше 1000 люкс) в течение 32 часов до лабораторного сеанса ассоциировалось с повышенным уровнем мелатонина и более ранним его началом вечером, что указывает на адаптационный эффект дневного светового воздействия.
Субъективная сонливость во время последующего вечернего освещения не показала значимых различий между условиями. Однако в период самого AEE-воздействия как умеренный, так и яркий свет снижали сонливость по сравнению с тусклым освещением. Яркий свет также замедлял нарастание сонливости со временем.
Показатели устойчивого внимания, измеряемые скоростью реакции в психомоторном тесте, не продемонстрировали значимых изменений под влиянием AEE-освещения — ни во время воздействия, ни в последующий вечерний период.
Что касается дистально-проксимального градиента температуры кожи (DPG), яркий свет AEE увеличивал DPG как во время воздействия, так и после него, тогда как умеренный свет его снижал, что указывает на противоположные терморегуляторные реакции. Эти эффекты осложнялись более высокой комнатной температурой в условиях яркого освещения. Предыдущее воздействие яркого света не оказывало значимого влияния на DPG.
Основные выводы исследования:
В данном исследовании проверялась гипотеза о том, может ли воздействие яркого света во второй половине дня (AEE) помочь подросткам противостоять возбуждающему эффекту вечернего освещения. Однако результаты оказались неожиданными:
Острый фазозадерживающий эффект
Яркий свет AEE не только не смягчил влияние вечернего света, но и сам снизил уровень мелатонина в вечернее время и задержал его начало примерно на 21 минуту. Это говорит о том, что кратковременное воздействие яркого света во второй половине дня может вызывать острый сдвиг циркадных ритмов, перекрывая возможные адаптивные механизмы.
Влияние долгосрочного светового режима
При этом более интенсивное воздействие яркого света в предыдущие дни (более 1000 люкс в течение 32 часов до эксперимента) было связано с более ранним началом выработки мелатонина и его повышенным уровнем вечером. Это указывает на то, что регулярное дневное освещение может способствовать лучшей синхронизации циркадных ритмов в долгосрочной перспективе.
Ограниченное влияние на бодрствование и внимание
Хотя яркий свет AEE временно снижал субъективную сонливость, он не улучшал показатели внимания и скорости реакции. Это ставит под вопрос его эффективность как средства борьбы с вечерней сонливостью у подростков.
Практические и политические последствия
Полученные данные свидетельствуют, что использование яркого света во второй половине дня (включая время за 3 часа до сна) вряд ли поможет смягчить негативное влияние вечернего освещения. Вместо этого авторы подчеркивают необходимость структурных изменений, таких как **сдвиг школьного расписания на более позднее время**, что может быть более эффективным способом улучшить качество сна подростков.
Ограничения и достоинства исследования
Несмотря на небольшой и однородный состав участников, а также влияние температуры помещения на некоторые показатели, работа обладает рядом сильных сторон: строгий лабораторный контроль, моделирование реальных условий освещения и высокая точность измерения мелатонина. Использование внутригруппового дизайна и тщательный учет световой истории повышают надежность результатов.
Заключение
Исследование демонстрирует сложное взаимодействие между временем освещения, его интенсивностью и циркадной системой подростков. Кратковременное яркое освещение во второй половине дня может скорее нарушать, чем улучшать вечернюю подготовку ко сну, тогда как стабильный режим дневного света, по-видимому, поддерживает естественные ритмы. Эти данные подчеркивают необходимость пересмотра не только индивидуальных привычек (например, ограничения экранов вечером), но и социальных норм, включая раннее начало школьных занятий.
Ссылка на исследование:
https://www.nature.com/articles/s44323-025-00040-6