藍光讓你睡不著

為什麼電子螢幕令人晚上睡不著 ? 我們該怎麼辦 ?

撰文 / 賈布爾 ( Ferris Jabr )

在美國洛杉磯的蘿納‧赫爾夫(Lorna Herf)是一位軟體研發工程師，大約十年前，她開始畫油畫，後來與同樣也是電腦程式設計師的夫婿麥可·赫爾夫 ( Michael Herf)，在公寓閣樓裝設螢光照明系統，讓蘿納在夜間作畫時能像白天那樣準確掌握畫布上的顏色。某個夜晚, 蘿納從閣樓來到客廳,電腦螢幕兀自亮著,已經逐漸適應不同照明光線的她注意到, 螢幕的強光與周遭鎢絲燈泡的柔光, 形成強烈對比, 電腦螢幕像「人造自然光的窗口」，破壞了客廳原本柔和的氛圍。

為了把照明差異降至最低，這對科技達人夫妻設計了一個聰明方法，他們寫了一款應用程式 flux ，可隨著時間不同調節電腦螢幕發出的光子數量與波長。赫爾夫夫婦的目標是盡可能模擬自然光的變化，從白天太陽的藍光變成傍晚昏暗的橘黃光。

一開始他們只想調和家中的照明環境，但不久後他們注意到 flux 可能有益健康，因為他們發現自己關掉電腦螢幕後更容易入睡。蘿納回憶說：「我們使用這款程式一陣子之後，發現晚上似乎比較容易放鬆休息。」

驗過種放鬆效果的人不只這對夫妻，2009年他們公開 flux 讓大眾免費下載，下載數已超過2000 萬次。

赫爾夫夫婦當初為了繪畫需求，無意間發現強光會影響睡眠品質。數十年來研究人員已知，任何一種強光都會抑制大腦分泌褪黑激素( melatonin ) ,大腦在夜間分泌褪黑激素以促進睡眠。最近的研究指出，藍光比其他可見光更明顯會抑制褪黑 激素分泌，因而讓原本想睡的人變得清醒。

事實上，近二、三十年由於高亮度的藍光LED 廣泛應用於智慧型手機、筆記型電腦以及其他各種電子裝置，電子螢幕變得越來越亮，也越來越藍。白天原本就充斥藍光，人們暴露在電子螢幕的藍光應該不太受到影響，問題是夜晚大家越來越常使用電子螢幕。

舉例來說， 2011年美國國家睡眠基金會做了一項調查，發現每個人幾乎每週至少會有幾天在睡前一小時使用電視、電腦、手機或其他電子裝置，2014年該基金會發現，美國約有89 %的成人與75%的兒童臥房至少有一種電子裝置，其中許多人會躺下睡覺後不久又起來發送或回覆訊息。有鑑於此，工程師與電腦程式設計師試各種方法，希望讓這些原本就睡眠不足的人不要因為電子裝置而喪失更多睡眠時間。這些方法包括配戴有色眼鏡、為居家或辦公室設計自然照明系統。

瑞士巴塞爾大學時間生物學中心主任卡吉爾根( Christian Cajochen )說:「若能找出方法模擬一天當中因時而變的自然光，那就太完美了。理想是讓室內的照明環 境如同室外的自然光變化。」但比起單純關掉電子裝置, 這種照明措施是否有效,還有待觀察。

藍光太多並非好事

電子裝置發出來的光, 不一定都會妨礙睡眠。我們身處的藍光環境可追溯至1992年日本發明的高亮度藍光LED, 技術製造商透過結合新發現的藍光LED與舊式的綠光、紅光LED, 或在藍光LED塗上化學物質而發出其他波長的光, 首度製造出全光譜的白光LED。LED遠比舊式的螢光省電, 因此快速普及應用到電視、電腦螢幕、平板電腦以及某些電子閱覽器, 以前所未見的明藍光照亮居家與辦公室。

研究人員雖然早已懷疑藍光LED可能影響睡眠, 但直到15年前才開始累積足夠證據。科學家在1970年代發現, 腦中稱為視叉上核( suprachiasmatic nucleus )的腦區協助調控我們的睡眠週期、警覺度、體溫以及日變節律。研究指出, 視叉上核會在晚上促進大腦內的松果腺( pineal gland )分泌褪黑激素。

本世紀初的生物學家找到了答案 : 原來人的眼睛裡除了我們熟知的桿細胞 (負責夜視)以及錐細胞(負責色覺)之外, 還有一種未曾發現的細胞, 稱為光受器（photoreceptor)，這種感光細胞能夠偵測周遭環境的藍光, 並把訊號傳送到視叉 上核。 因此, 當人們受到大量藍光照射時( 例如太陽在頭頂時 ), 這種感光細胞就會讓視叉上核告訴松果腺停止製造褪黑激素, 以維持清醒; 但當太陽開始西下, 藍光減少就會造成褪黑激素激增, 令人想唾覺。

證實藍光LED螢幕會在晚上干擾大腦的研究中, 有一項是卡吉爾根與同事在2011年所做的。這項研究發現, 與夜間暴露在螢光電腦螢幕前五小時的受試者相比, 暴露在同樣尺寸與亮度LED背光螢幕的受試者, 其褪黑激素的分泌量較少, 比較不會感到疲倦, 而且注意力測驗的表現也比較好。

關掉螢幕, 睡個好覺

2013年美國壬色列工學院的研究人員菲格奎羅 ( Mariana Figueiro ) 主持的一項研究指出, 晚上只要使用平板電腦兩小時, 就會抑制褪黑激素分泌。布里根婦女醫院進行了為期兩週的臨床試驗, 結果發表於2014年一篇研究報告, 他們發現比起晚上閱讀紙本書籍的受試者, 睡前使用平板電腦四小時的人, 比較不會想睡覺, 平均多花10分鐘才睡著, 而且睡眠比較淺。卡吉爾根及其他科學家也發現, 這些效應在青少年身上特別明顯，只是還不清楚原因。

越來越多研究證據指出, 所有電子螢幕尤其是藍光電子螢幕特別會妨礙人們 睡眠。有鑑於此, 科學家已開始研究各種補救辦法。

有幾項研究指出, 配戴橘色塑膠護目鏡可阻隔電子裝置發出的藍光, 有助於防止褪黑激素的分泌受到抑制。目前市面上已經可以買到類似護目鏡, 價位從8 ~ 100美元。還有一種稱為動態照明系統, 廠商宣稱可以「在室內重現如自然光般的全光照明」但價格比較貴, 隨居家或辦公室照明面積大小不同, 在幾百到幾千美元之間。

照明科技新契機

最省錢的方法是開發像flux這樣的應用程式。今年3月蘋果為iPhone與iPad推出一種稱為「 Night shift 」的功能, 它像flux一樣可以在黃昏時把電子螢幕的光轉變到「光譜的暖光帶」。

目前還沒有研究人員嚴謹測試過flux或蘋果的Night Shift , 但菲格奎羅說, 她正計畫進行這些實驗, 而麥可說他正與大學的研究人員合作, 探討實驗室外的日常生活環境應用flux的效益。麥可還說: 「 對我而言, flux 的效益還未經證實, 我們認為它可能幫助了許多夜貓子, 但還是必須透過數據來檢測。」

不過研究人員強調, 消除藍光並不等同於沒有影響。因為即使是微弱的橙光螢幕, 很容易在夜間讓人集中注意力來讀書、看電影或打電動, 讓原本應該休息的的大腦精神抖擻地從事各種活動。菲格奎羅解釋說 :「 這就像你在黑暗的環境喝咖啡, 還是會有影響的。」

最有效的解決方法是不要使用電子裝置: 睡前幾小時關掉所有螢幕與照明設備。 人類日出而作、日落而息是演化而來, 這是逃避不了的。英國薩里大學時間生物 學家史基恩( Debra Skene )說 : 「在農業時代, 電器與人工照明設備發明以前, 我們在白天清醒, 夜晚燃個小火, 然後上床睡覺。」人工照明科技幾百年來大大改善了人類的文明生活, 但有時、尤其是日落西山後, 人工照明科技可能會幫倒忙。https://www.scientificamerican.com/article/blue-leds-light-up-your-brain/