该研究近日已在线发表在国际权威期刊自然出版集团旗下的《光: 科学与应用》上,引起世界广泛关注,国际著名光学电子期刊《光学世界》也对该成果作了重点介绍。
小鼠作为生命科学实验常用的研究对象,与其他夜行性动物一样,具有夜间活动,昼间休息的习性,当它暴露在白光下时,活动度迅速降低,并很快进入睡眠状态。从实验数据准确性角度而言,在其“清醒”状态下的实验数据更为可靠。以往世界医学界长期认为,小鼠缺乏红色色觉感知,所以当需要在夜间光照时常采用红光照明,因为他们认为“红光不影响小鼠等夜行性动物睡眠觉醒行为”,这样,可避免夜间光照对小鼠睡眠等行为的干扰。
但研究表明,全球不同实验室虽使用相同剂量的同种促眠药,但产生的药效或对照组的基础值差异较大,如同是阳性对照药物组,有的诱导睡眠潜伏期仅10分钟,有的达20分钟,同是阴性对照药物组,有的诱导睡眠潜伏期约45分钟,有的长达60分钟。
黄志力科研团队进一步研究表明,此与全球各实验夜间给药时使用的红光强度不一致有关,提示不同条件的红光可能影响小鼠的睡眠觉醒行为。
为解开红光照度强弱与小鼠睡眠的因果关系,黄志力教授率领其科研团队展开深入研究,结果发现照度大于或等于20 lx (照度的国际单位,每平方米的流明数)的红光,与对照组白光一样,能显著增加小鼠睡眠量,并会干扰其睡眠结构(深度睡眠或浅度睡眠);当红光照度降低到10 lx时,短时间或长时间红光照射都不再显著影响小鼠的睡眠量及睡眠结构,而白光仍然能够诱导小鼠进入睡眠。
在夜间,照度大于等于20 lx的红光照射与白光相似,可以诱导小鼠进入睡眠状态;而当照度降低到10 lx时,红光不再影响小鼠的睡眠-觉醒行为,而白光仍然能够诱导小鼠进入睡眠。
该结果表明,在夜间需要对小鼠进行研究实施光照时,应选择照度为10 lx或以下的红光,这样,既方便实验人员操作,又可避免光照对小鼠睡眠觉醒行为的影响。
黄志力说,该研究也提示,设计家用夜间健康光源时,为不干扰人的睡眠与觉醒,并看清周围环境,也应使用10 lx或以下的红光。