กว่าทศวรรษที่ผ่านมา คนส่วนใหญ่ไม่คิดว่าแสงสว่างและสุขภาพจะเกี่ยวข้องกัน หลังจากการพัฒนามานานกว่าทศวรรษไฟ LEDอุตสาหกรรมได้เพิ่มขึ้นจากการแสวงหาประสิทธิภาพแสง การประหยัดพลังงาน และต้นทุน ไปสู่ความต้องการคุณภาพแสง สุขภาพของแสง ความปลอดภัยทางชีวภาพของแสง และสภาพแวดล้อมของแสง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ปัญหาของอันตรายจากแสงสีฟ้า ความผิดปกติของจังหวะการเต้นของมนุษย์ และความเสียหายของจอประสาทตาของมนุษย์ที่เกิดจาก LED มีมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งทำให้อุตสาหกรรมตระหนักดีว่าความนิยมของแสงเพื่อสุขภาพนั้นเป็นเรื่องเร่งด่วน

พื้นฐานทางชีวภาพของแสงเพื่อสุขภาพ

โดยทั่วไปแล้ว ไฟส่องสว่างเพื่อสุขภาพคือการปรับปรุงและปรับปรุงสภาพการทำงาน การเรียนรู้ และความเป็นอยู่ของผู้คน และคุณภาพผ่านไฟ LED เพื่อส่งเสริมสุขภาพจิตและร่างกาย

ผลกระทบทางชีวภาพของแสงต่อมนุษย์สามารถแบ่งได้เป็นเอฟเฟ็กต์ภาพและไม่ใช่เอฟเฟ็กต์ภาพ

(1) เอฟเฟกต์การมองเห็นของแสง:

แสงที่มองเห็นส่องผ่านกระจกตาและถูกถ่ายภาพบนเรตินาผ่านเลนส์ มันถูกแปลงเป็นสัญญาณทางสรีรวิทยาโดยเซลล์รับแสง หลังจากได้รับแล้ว เส้นประสาทตาจะสร้างการมองเห็นเพื่อตัดสินสี รูปร่าง และระยะห่างของวัตถุในอวกาศ การมองเห็นยังสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาทางกลไกทางจิตของผู้คน ซึ่งเป็นผลทางจิตวิทยาของการมองเห็น

เซลล์การมองเห็นมีสองประเภท ประเภทแรกคือเซลล์รูปกรวยซึ่งรับรู้แสงและสี; ประเภทที่สองคือเซลล์รูปแท่ง ซึ่งสามารถรับรู้ได้เพียงความส่องสว่างเท่านั้น แต่มีความไวมากกว่าเซลล์แรกถึง 10,000 เท่า

ปรากฏการณ์หลายอย่างในชีวิตประจำวันเป็นของเอฟเฟกต์การมองเห็นของแสง:

ห้องนอน ห้องรับประทานอาหาร ร้านกาแฟ แสงโทนสีอบอุ่น (เช่น สีชมพู และสีม่วงอ่อน) ทำให้พื้นที่ทั้งหมดมีบรรยากาศที่อบอุ่นและผ่อนคลาย และยังทำให้ผิวหนังและใบหน้าของผู้คนดูมีสุขภาพดีไปพร้อมๆ กัน

ในฤดูร้อน แสงสีน้ำเงินและสีเขียวจะทำให้ผู้คนรู้สึกเย็นสบาย ในฤดูหนาว สีแดงทำให้ผู้คนรู้สึกอบอุ่น

แสงไฟที่มีสีสันสดใสสามารถทำให้บรรยากาศมีชีวิตชีวาและสดใส และเพิ่มบรรยากาศรื่นเริงที่คึกคัก

ห้องสำหรับครอบครัวสมัยใหม่มักใช้ไฟตกแต่งสีแดงและเขียวในการตกแต่งห้องนั่งเล่นและร้านอาหารเพื่อเพิ่มบรรยากาศแห่งความสุข

ร้านอาหารบางแห่งไม่มีแสงสว่างโดยรวมหรือโคมไฟระย้าบนโต๊ะ พวกเขาใช้เพียงแสงเทียนอ่อนๆ เพื่อสร้างบรรยากาศ

(2) ผลกระทบที่ไม่ใช่การมองเห็นของแสง การค้นพบ iprgc:

มีเซลล์รับแสงประเภทที่สามในเรตินาของมนุษย์ – เซลล์ปมประสาทไวต่อแสงจากภายใน ซึ่งมีหน้าที่ควบคุมผลกระทบที่ไม่ใช่การมองเห็นภายนอกการมองเห็นของร่างกาย เช่น หน้าที่ในการจัดการเวลา การประสานและควบคุมจังหวะและความกว้างของกิจกรรมของผู้คนในรูปแบบต่างๆ ระยะเวลา

เอฟเฟ็กต์ภาพที่ไม่ใช่ภาพนี้เรียกอีกอย่างว่า เอฟเฟ็กต์ภาพซีเชน ซึ่งค้นพบโดยเบอร์สัน ดันน์ และทาคาโอะ แห่งมหาวิทยาลัยบราวน์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในปี พ.ศ. 2545 เป็นหนึ่งในสิบการค้นพบอันดับต้นๆ ของโลกในปี พ.ศ. 2545

การศึกษาพบว่าผลกระทบที่ไม่ใช่การมองเห็นของหนูบ้านคือ 465 นาโนเมตร แต่สำหรับมนุษย์ การศึกษาทางพันธุกรรมแสดงให้เห็นว่าควรจะเป็น 480 ~ 485 นาโนเมตร (ยอดของเซลล์รูปกรวยและเซลล์รูปแท่งคือ 555 นาโนเมตรและ 507 นาโนเมตร ตามลำดับ)

(3) หลักการควบคุมนาฬิกาชีวภาพของ iprgc:

Iprgc มีเครือข่ายการส่งผ่านประสาทในสมองของมนุษย์ ซึ่งแตกต่างจากเครือข่ายการส่งผ่านประสาทด้วยการมองเห็นอย่างมาก หลังจากได้รับแสงแล้ว iprgc จะสร้างสัญญาณไฟฟ้าชีวภาพ ซึ่งถูกส่งไปยังไฮโปทาลามัส (RHT) จากนั้นเข้าสู่นิวเคลียสเหนือสมอง (SCN) และนิวเคลียสของเส้นประสาทนอกสมอง (PVN) เพื่อไปถึงต่อมไพเนียล

ต่อมไพเนียลเป็นศูนย์กลางของนาฬิกาชีวภาพของสมอง มันหลั่งเมลาโทนิน เมลาโทนินถูกสังเคราะห์และเก็บไว้ในต่อมไพเนียล การกระตุ้นด้วยความเห็นอกเห็นใจกระตุ้นเซลล์ไพเนียลให้ปล่อยเมลาโทนินเข้าสู่กระแสเลือดและกระตุ้นให้เกิดการนอนหลับตามธรรมชาติ ดังนั้นจึงเป็นฮอร์โมนสำคัญในการควบคุมจังหวะทางสรีรวิทยา

การหลั่งเมลาโทนินมีจังหวะการเต้นของหัวใจที่ชัดเจน ซึ่งจะถูกยับยั้งในระหว่างวันและออกฤทธิ์ในเวลากลางคืน อย่างไรก็ตาม ความตื่นเต้นง่ายของเส้นประสาทซิมพาเทติกมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับพลังงานและสีของแสงที่ไปถึงต่อมไพเนียล สีของแสงและความเข้มของแสงจะส่งผลต่อการหลั่งและการปล่อยเมลาโทนิน

นอกเหนือจากการควบคุมนาฬิกาชีวภาพแล้ว iprgc ยังส่งผลต่ออัตราการเต้นของหัวใจ ความดันโลหิต ความตื่นตัว และความมีชีวิตชีวาของมนุษย์ ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นผลมาจากแสงที่ไม่สามารถมองเห็นได้ นอกจากนี้ ความเสียหายทางสรีรวิทยาที่เกิดจากแสงก็ควรนำมาประกอบกับผลกระทบที่ไม่ใช่การมองเห็นของแสงด้วย