Influence of the Spectral Quality of Light on Daytime Alertness Levels in Humans - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Influence of the Spectral Quality of Light on Daytime Alertness Levels in Humans

Abstrakt

Exposure to light is very important for human health. However, the characteristics of the light stimulus and the appropriate timing of such exposure are essential. Studies that have used monochromatic light exposure have shown no systematic patterns for the effects of blue light compared to longer wavelengths. Previous studies have shown that red light exposure increases objective and subjective measures of alertness at night without suppressing nocturnal melatonin or inducing circadian disruption. The present study investigated whether noon time exposure to red light would increase both objective and subjective measures of alertness such as those measured by EEG, cognitive-behavioral performance, and subjective sleepiness. The three lighting conditions were as follows: dim light (< 0.01 lux at cornea), blue light (465 nm, 72 μW/cm2), and red light (625 nm, 18 μW/cm2), both at 40 lux. The results of the EEG data showed an increase in theta power over time in dim light only. In red light, alpha power showed a decrease over time. The impact of red light was observed in the performance measures: The only significant effect was a deterioration in the continuous performance test after red light exposure. Subjective measures of alertness were not affected by light in either condition, in contrast to darkness, when subjects reported greater sleepiness than before. None of the changes in objective measures of alertness induced by red light exposure translated into subjective sleepiness at noon. Thus, we concluded that behavioral effects of light at noon are very limited at best.

Cytowania

  • 7

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 1 2

    Scopus

Autorzy (5)

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 55 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY-NC-ND otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
Opublikowano w:
Advances in Cognitive Psychology nr 14, wydanie 4, strony 192 - 208,
ISSN: 1895-1171
Język:
angielski
Rok wydania:
2018
Opis bibliograficzny:
Łaszewska K., Goroncy A., Weber P., Pracki T., Tafil-Klawe, M.: Influence of the Spectral Quality of Light on Daytime Alertness Levels in Humans// Advances in Cognitive Psychology. -Vol. 14, iss. 4 (2018), s.192-208
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.5709/acp-0250-0
Bibliografia: test
  1. Arendt, J., Bojkowski, C., Franey, C., Wright, J., & Marks, V. (1985). Immunoassay of 6-hydroxymelatonin sulfate in human plasma and urine: abolition of the urinary 24-hour rhythm with at- enolol. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 60, 1166-1173. doi: 10.1210/jcem-60-6-1166. otwiera się w nowej karcie
  2. Arendt, J., Deacon, S., English, J., Hampton, S., & Morgan, L. (1995). otwiera się w nowej karcie
  3. Melatonin and adjustment to phase shift. Journal of Sleep Research, 4, 74-79. doi: 10.1111/j.1365-2869.1995.tb00232.x otwiera się w nowej karcie
  4. Åkerstedt, T., & Gillberg, M. (1990). Subjective and objective sleepiness in the active individual. International Journal of Neuroscience, 52, 29-37. doi: 10.3109/00207459008994241 otwiera się w nowej karcie
  5. Baddeley, A. D., & Logie, R. H. (1999). Working memory: the mul- tiple-component model. In A. Miyake, P. Shah (Eds.), Models of working memory (pp. 28-61). New York City, NY: Cambridge University Press. otwiera się w nowej karcie
  6. Badia, P., Myers, B., Boecker, M., Culpepper, J., & Harsh, J. R. (1991). Bright light effects on body temperature, alertness, EEG and behavior. Physiology & Behavior, 50, 583-588. doi: 10.1016/0031-9384(91)90549-4 otwiera się w nowej karcie
  7. Beck, A. T., Steer, R. A., Carbin, M. G. (1988). Psychometric prop- erties of the Beck Depression Inventory: Twenty-five years of evaluation. Clinical Psychology Review, 8, 77-100. doi: 10.1016/0272-7358(88)90050-5 otwiera się w nowej karcie
  8. Ben-Shlomo, R., & Kyriacou, C. P. (2010). Light pulses adminis- tered during the circadian dark phase alter expression of cell cycle associated transcripts in mouse brain. Cancer Genetics and Cytogenetics, 197, 65-70. doi: 10.1016/j.cancergency- to.2009.11.003 otwiera się w nowej karcie
  9. Berson, D. M., Dunn, F. A., & Takao, M. (2002, February).
  10. Phototransduction by retinal ganglion cells that set the circadian clock. Science, 295, 1070-1073. doi: 10.1126/sci- ence.1067262 otwiera się w nowej karcie
  11. Brainard, G., Hanifin, J., Greeson, J., Byrne, B., Glickman, G., …, Rollag, M. D. (2001). Action spectrum for melatonin regulation in humans: Evidence for a novel circadian photo- receptor. Journal of Neuroscience, 21, 6405-6412. doi: 10.1523/ JNEUROSCI.21-16-06405.2001 otwiera się w nowej karcie
  12. Buysse, D. J., Reynolds, C. F., Monk, T. H., Berman, S. R., & Kupfer, D. J. (1989). The Pittsburgh Sleep Quality Index: A new instru- ment for psychiatric practice and research. Psychiatry Research, 28, 193-213. doi: 10.1016/S0960-9822(02)00659-0 otwiera się w nowej karcie
  13. Cahill, L. (2006). Why sex matters for neuroscience. Nature Reviews Neuroscience, 7, 477-484. doi: 10.1038/nrn1909 otwiera się w nowej karcie
  14. http://www.ac-psych.org . Journal of Applied Physiology, 110, 1432-1438. doi: 10.1152/japplphysiol.00165.2011 otwiera się w nowej karcie
  15. Cajochen, C., Munch, M., Kobialka, S., Krauchi, K., Steiner, R., … Wirz-Justice, A. (2005). High sensitivity of human melatonin, alertness, thermoregulation and heart rate to short wave- length light. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 90, 1311-1316. doi: 10.1210/jc.2004-0957 otwiera się w nowej karcie
  16. Cajochen, C., Wyatt, J. K., Czeisler, C. A., & Dijk, D. J. (2002). Separation of circadian and wake duration-dependent modu- lation of EEG activation during wakefulness. Neuroscience, 114, 1047-1060. doi: 10.1016/S0306-4522(02)00209-9 otwiera się w nowej karcie
  17. Cajochen, C., Zeitzer, J. M., Czeisler, C. A., & Dijk, D. J. (2000). otwiera się w nowej karcie
  18. Dose-response relationship for light intensity and ocular and electroencephalographic correlates of human alertness. otwiera się w nowej karcie
  19. Behavioural Brain Research, 115, 75-83. doi: 10.1016/S0166- 4328(00)00236-9 otwiera się w nowej karcie
  20. Chellappa, S. L., Steiner, R., Blattner, P., Oelhafen, P., Götz, T., & Cajochen, C. (2011). Non-visual effects of light on melatonin, alertness and cognitive performance: can blue-enriched light keep us alert? PLoS One, 6, e16429. doi: 10.1371/journal. pone.0016429 otwiera się w nowej karcie
  21. Chellappa, S. L., Steiner, R., Oelhafen, P., Lang, D., Götz, T., … Cajochen, C. (2013). Acute exposure to evening blue-enriched light impacts on human sleep. Journal of Sleep Research, 22, 573-580. doi: 10.1111/jsr.12050 otwiera się w nowej karcie
  22. Crowley, S. J., Lee. C., Tseng, CY., Fogg, L, F., & Eastman C. I. (2003). Combinations of bright light, scheduled dark, sun- glasses, and melatonin to facilitate circadian entrainment to night shift work. Journal of Biological Rhythms, 18, 513-523. doi: 10.1177/0748730403258422 otwiera się w nowej karcie
  23. Czeisler, C. A. (2009). Medical and genetic differences in the ad- verse impact of sleep loss on performance: ethical considera- tions for the medical profession. Transactions of the American Clinical and Climatological Association, 120, 249-285.
  24. Czeisler, C. A., & Gooley, J. J. (2007). Sleep and circadian rhythms in humans. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology, 72, 579-97. doi: 10.1101/sqb.2007.72.064 otwiera się w nowej karcie
  25. Dijk D-J, Archer S.N. (2009). Light, Sleep, and Circadian Rhythms: Together Again. PLoS Biol, 7(6): e1000145. doi: 10.1371/journal. pbio.1000145 otwiera się w nowej karcie
  26. Eastman, C. I., Stewart, K. T., Mahoney, M. P., Liu, L., & Fogg, L. F. (1994). Dark goggles and bright light improve circadian rhythm adaptation to night-shift work. Sleep, 17, 535-543. doi: 10.1093/sleep/17.6.535 otwiera się w nowej karcie
  27. Figueiro, M. G., Bullough, J. D., Bierman, A., Fay, C. R., & Rea, M. S. (2007). On light as an alerting stimulus at night. Acta Neurobiologiae Experimentalis, 67, 171-178.
  28. Figueiro, M. G., Bierman, A., Plitnick, B., & Rea, M. S. (2009). Preliminary evidence that both blue and red light can induce alertness at night. BMC Neuroscience, 10, 105. doi: 10.1186/1471-2202-10-105 otwiera się w nowej karcie
  29. Fonken, L. K., Finy, M. S., Walton, J. C., Weil, Z. M., Workman, J. L., … Nelson, R. J. (2009). Influence of light at night on murine anxi- ety-and depressive-like responses. Behavioural Brain Research, 205, 349-54. doi: 10.1016/j.bbr.2009.07.001 otwiera się w nowej karcie
  30. Hall , D. M. B., & Cole, T. J. (2006). What use is the BMI? Archives of Disease in Childhood, 9, 283-286. doi: 10.1136/adc.2005.077339 otwiera się w nowej karcie
  31. Horne, J. A., & Ostberg, O. (1976). A self-assessment questionnaire to determine morningness-eveningness in human circadian rhythms. International Journal of Chronobiology, 4, 97-110.
  32. Jain, A., Bansal, R., Kumar, A., & Singh, K. D. (2015). A comparative study of visual and auditory reaction times on the basis of gen- der and physical activity levels of medical first year students. International Journal of Applied and Basic Medical Research, 5, 124-127. doi: 10.4103/2229-516X.157168 otwiera się w nowej karcie
  33. Jansma, J. M., Ramsey, N. F., Coppola, R., & Kahn, R. S. (2000). otwiera się w nowej karcie
  34. Specific versus nonspecific brain activity in a parametric N-back task. Neuroimage, 12, 688-697. doi: 10.1006/nimg.2000.0645 otwiera się w nowej karcie
  35. Johns, M. W. (1991). A new method for measuring daytime sleepiness: The Epworth sleepiness scale. Sleep, 14, 540-545. doi: 10.1093/sleep/14.6.540 otwiera się w nowej karcie
  36. Kaida, K., Takahashi, M., Akerstedt, T., Nakata, A., Otsuka, Y., … Fukasawa, K. (2006). Validation of the Karolinska sleepiness scale against performance and EEG vari- ables. Clinical Neurophysiology, 117, 1574-1581. doi: 10.1016/j. clinph.2006.03.011 otwiera się w nowej karcie
  37. Klejna, M., Uscka-Kowalkowska, J., Araźny, A., Kunz, M., Maszewski, R., & Przybylak, R. (2014). Spatial differentiation of global solar radiation in Toruń and its suburban area (Central Poland) in 2012. Bulletin of Geography -Physical Geography Series, 7, 27-54. doi: 10.2478/bgeo-2014-0002 otwiera się w nowej karcie
  38. Klerman, E. B., Shanahan, T. L., Brotman, D. J., Rimmer, D. W., Emens, J. S., … Czeisler, C. A. (2002). Photic resetting of the human circadian pacemaker in the absence of con- scious vision. Journal of Biological Rhythms, 17, 548-555. doi: 10.1177/0748730402238237 otwiera się w nowej karcie
  39. Kwallek, N., Soon, K., & Lewis, C. (2007). Work week productivity, visual complexity, and individual environmental sensitivity in three offices of different color interiors. Color Research and Application, 32, 130-143. doi: 10.1002/col.20298 otwiera się w nowej karcie
  40. Lakowski, R. (1969). Theory and practice of colour vision testing: A review. British Journal of Industrial Medicine, 26, 265-288. otwiera się w nowej karcie
  41. Lewy, A., Wehr, T., Goodwin, T., Newsome, D., & Markey, S. (1980, December). Light suppresses melatonin secretion in humans. otwiera się w nowej karcie
  42. Science, 210, 1267-1269. doi: 10.1126/science.7434030 otwiera się w nowej karcie
  43. Lockley, S. W., Brainard G. C., & Czeisler, C. A. (2003). High sensitiv- ity of the human circadian melatonin rhythm to resetting by short wavelength light. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 88, 4502-4505. doi: 10.1210/jc.2003-030570 otwiera się w nowej karcie
  44. Lockley, S. W., Evans, E. E., Scheer, F., Brainard, G. C., Czeisler C. A., & Aeschbach, D. (2006). Short-wavelength sensitivity for the direct effects of light on alertness, vigilance, and the wak- ing electroencephalogram in humans. Sleep, 29, 161-168. otwiera się w nowej karcie
  45. Lockley, S. W., & Gooley, J. J. (2006). Circadian photorecep- tion: Spotlight on the brain. Current Biology, 16, 795-797. doi: 10.1016/j.cub.2006.08.039 otwiera się w nowej karcie
  46. Lucas, R. J., Peirson, S. N., Berson, D. M., Brown, T. M., Cooper, H. M., … Brainard, G. C. (2014). Measuring and using light in the melanopsin age. Trends in Neurosciences, 37, 1-9. doi: 10.1016/j.tins.2013.10.004 otwiera się w nowej karcie
  47. Łaszewska, K., Goroncy, A., Weber, P., Pracki, T., Tafil-Klawe, M., … Złomańczuk, P. (2017). Daytime acute non-visual alerting response in brain activity occurs as a result of short-and long- wavelengths of light. Journal of Psychophysiology. Advance online publication. doi: 10.1027/0269-8803/a000199 otwiera się w nowej karcie
  48. Martin, S. K., & Eastman, C. I. (1997). Medium-intensity light pro- duces circadian rhythm adaptation to simulated night-shift work. Sleep, 21, 154-165. doi: 10.1093/sleep/21.2.154 otwiera się w nowej karcie
  49. Maycock, G. (1996). Sleepiness and driving: the experience of UK car drivers. Journal of Sleep Research, 5, 229-237. doi: 10.1111/j.1365-2869.1996.00229.x otwiera się w nowej karcie
  50. Mills, P. R., Tomkins, S. C., & Schlangen, L. J. M. (2007). The effect of high correlated colour temperature office lighting on em- ployee wellbeing and work performance. Journal of Circadian Rhythms, 5, 1-9. doi: 10.1186/1740-3391-5-2 otwiera się w nowej karcie
  51. Monk, T. H. (2005). The post-lunch dip in performance. Clinics in Sports Medicine, 24, e15-23. doi: 10.1016/j.csm.2004.12.002 otwiera się w nowej karcie
  52. Oken, B. S., Salinsky, M. C., & Elsas, S. M. (2006). Vigilance, alert- ness, or sustained attention: physiological basis and measure- ment. Clinical Neurophysiology, 117, 1885-1901. doi: 10.1016/j. clinph.2006.01.017 otwiera się w nowej karcie
  53. Penev, P. D., Kolker, D. E., Zee, P. C., & Turek, F. W. (1998). Chronic circadian desynchronization decreases the sur- vival of animals with cardiomyopathic heart disease. otwiera się w nowej karcie
  54. American Journal of Physiology, 275, H2334-7. doi: 10.1152/ ajpheart.1998.275.6.H2334 otwiera się w nowej karcie
  55. Phipps-Nelson, J., Redman, J. R., Dijk, D. J., & Rajaratnam, S. M. (2003). Daytime exposure to bright light, as compared to dim light, decreases sleepiness and improves psychomo- tor vigilance performance. Sleep, 26, 695-700. doi: 10.1093/ sleep/26.6.695 otwiera się w nowej karcie
  56. Plitnick, B., Figueiro, M. G., Wood, B., & Rea, M. S. (2010). The effects of red and blue light on alertness and mood at night. Lighting Research & Technology, 42, 449-458. doi: 10.1177/1477153509360887 otwiera się w nowej karcie
  57. Rea, M. S., Figueiro, M. G., Bullough, J. D., & Bierman, A. (2005). A model of phototransduction by the human circadian system. otwiera się w nowej karcie
  58. Brain Research Reviews, 50, 213-228. doi: 10.1016/j.brainres- rev.2005.07.002 otwiera się w nowej karcie
  59. Revell, V. L., & Eastman, C. I. (2005). How to trick mother nature into letting you fly around or stay up all night. Journal of Biological Rhythms, 20, 353-365. doi: 10.1177/0748730405277233 otwiera się w nowej karcie
  60. Reyner, L. A., & Horne, J. A. (2000). Early morning driver sleepi- ness: Effectiveness of 200 mg caffeine. Psychophysiology, 37, 251-256. otwiera się w nowej karcie
  61. The Royal Society for the Prevention of Accidents (2008). Driver fatigue and road accidents factsheet. Retrieved from http:// www.rospa.com/rospaweb/docs/advice-services/road-safety/ drivers/driver-fatigue-2011.pdf otwiera się w nowej karcie
  62. The Royal Society for the Prevention of Accidents. (2011). Driver fatigue and road accidents. Retrieved from http://www.rospa. com/road-safety/advice/drivers/fatigue/road-accidents otwiera się w nowej karcie
  63. Rüger, M., Gordijn, M. C., Beersma, D. G., de Vries, B., & Daan, S. (2006). Time-of-day-dependent effects of bright light expo- sure on human psychophysiology: comparison of daytime and nighttime exposure. American Journal of Physiology- Regulatory, Integrative, and Comparative Physiology, 36, 148-151. doi: 10.1152/ajpregu.00121.2005 otwiera się w nowej karcie
  64. Sahin, L., & Figueiro, M. G. (2013). Alerting effects of short-wave- length (blue) and long-wavelength (red) lights in the after- noon. Physiology & Behavior, 116, 1-7. doi: 10.1016/j.physbeh otwiera się w nowej karcie
  65. Sahin, L., Wood, B. M., Plitnick, B., & Figueiro, M. G. (2014). Daytime light exposure effects on biomarkers, measures of alertness, and performance. Behavioural Brain Research, 274, 176-185. doi: 10.1016/j.bbr.2014.08.017 otwiera się w nowej karcie
  66. Scheer, F., & Buijs, R. M. (1999). Light affects morning salivary cortisol in humans. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 84, 3395-3398. doi: 10.1210/jcem.84.9.6102 otwiera się w nowej karcie
  67. Schernhammer, E. S., & Schulmeister K. (2004). Melatonin and cancer risk: Does light at night compromise physiologic cancer protection by lowering serum melatonin levels? British Journal of Cancer, 90, 941-943. otwiera się w nowej karcie
  68. Smith, M. R., & Eastman, C. I. (2008). Night shift performance is improved by a compromise circadian phase position: Study 3. Circadian phase after 7 night shifts with an intervening week- end off. Sleep, 31, 1639-1645. doi: 10.1093/sleep/31.12.1639 otwiera się w nowej karcie
  69. Smolders, K. C., de Kort, Y. A., & Cluitmans, P. J. (2012). A higher illuminance induces alertness even during office hours: find- ings on subjective measures, task performance and heart rate measures. Physiology & Behavior, 107, 7-16. doi: 10.1016/j. physbeh.2012.04.028 otwiera się w nowej karcie
  70. Souman, J. L., Tinga, A., Te Pas, S. F., Van Ee, R., & Vlaskamp, B. (2017). Acute alerting effects of light: A systematic literature review. Behavioral Brain Research, 337, 228-239. doi: 10.1016/j. bbr.2017.09.016 otwiera się w nowej karcie
  71. Terman, M., & Williams, J. B. W. (2015). Personal inventory for de- pression and seasonal affective disorder (PIDS). doi: 10.13140/ RG.2.1.4705.9282 otwiera się w nowej karcie
  72. Vandewalle, G., Balteau, E., Phillips, C., Degueldre, C., Moreau, V., … Dijk, D. J. (2006). Daytime light exposure dynamically enhances brain responses. Current Biology, 16, 1616-1621. doi: 10.1016/j.cub.2006.06.031 otwiera się w nowej karcie
  73. Vandewalle, G., Liang, X., Jacobs, R., & Lambrichts, I. (2006).
  74. Macroanatomic and radiologic characteristics of the superior genial spinal foramen and its bony canal. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants, 21, 581-586. otwiera się w nowej karcie
  75. Vandewalle, G., Maquet, P., & Dijk, D. J. (2009). Light as a modula- tor of cognitive brain function. Trends in Cognitive Sciences, 13, 429-438. doi: 10.1016/j.tics.2009.07.004 otwiera się w nowej karcie
  76. Vandewalle, G., Schmidt, C., Albouy, G., Sterpenich, V., Darsaud, A., … Dijk, D. J. (2007). Brain responses to violet, blue, and green monochromatic light exposures in humans: promi- nent role of blue light and the brainstem. PLoS One, 2, e1247. doi: 10.1371/journal.pone.0001247 otwiera się w nowej karcie
  77. Vandewalle, G., Schwartz, S., Grandjean, D., Wuillaume, C., Balteau, E., … Maquet, P. (2010). Spectral quality of light modu- lates emotional brain responses in humans. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 107, 19549-19554. doi: 10.1073/pnas.1010180107 otwiera się w nowej karcie
  78. Vanlaar, W. (2008). Less is more: The influence of traffic count on drinking and driving behaviour. Accident Analysis & Prevention, 40, 1018-1022. doi: 10.1016/j.aap.2007.11.007 otwiera się w nowej karcie
  79. Wong, K. Y., Dunn, F. A., & Berson, D. M. (2005). Photoreceptor ad- aptation in intrinsically photosensitive retinal ganglion cells. otwiera się w nowej karcie
  80. Neuron, 48, 1001-1010. doi: 10.1016/j.neuron.2005.11.016 otwiera się w nowej karcie
  81. Waage, S., Harris, A., Pallesen, S., Saksvik, I. B., Moen, B. E., & Bjorvatn, B. (2012). Subjective and objective sleepiness among oil rig workers during three different sleep schedules. Sleep Medicine, 13, 64-72. doi: 10.1016/j.sleep.2011.04.009 otwiera się w nowej karcie
  82. Zeitzer, J. M., Dijk, D. J., Kronauer, R. E., Brown, E. N., & Czeisler, C. A. (2000). Sensitivity of the human circadian pacemaker to nocturnal light: melatonin phase resetting and suppression. otwiera się w nowej karcie
  83. The Journal of Physiology, 526, 695-702. doi: 10.1111/j.1469- 7793.2000.00695.x otwiera się w nowej karcie
  84. Zhou, X., Ferguson, S. A., Matthews, R. W., Sargent, C., Darwent, D., … Roach, G. D. (2012). Mismatch between subjective alertness and objective performance under sleep restriction is great- est during the biological night. Journal of Sleep Research, 21, 40-49. doi: 10.1111/j.1365-2869.2011.00924.x otwiera się w nowej karcie
  85. Zyss, T., Hesse, R. T., & Zięba, A. (2009). Rozmieszczanie elektrod podstawowych w układzie 10-20 [Arranging primary elec- trodes in a 10-20 system].
  86. Warsaw, Poland: Biblioteka Elmiko. RECEIVED 11.10.2018 | ACCEPTED 26.11.2018
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 144 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi