晝夜節律 Circadian Rhythm · 光與生理時鐘的關係

在2017年諾貝爾奬項，證實了生物中有種「晝夜節律」（Circadian Rhythm），也就是我們熟悉的生理時鐘。它在人體約有2萬個神經元，使生物自然對晝夜形成了一種「生物性偏好」。

舉例來說，白天有太陽，光線強，色溫高。太陽西下後，光線弱，色溫低。人所處的空間要是違背了這個節律，譬如說夜晚使用日光燈，或是白天使用暖色光，人體自然會覺得不舒服。

而這個節律並不只存在於戶外。人所在的空間如果願意跟著它走，室內的光會在日落的同時把亮度和色溫接過去，而不是等使用者發現天黑了才動作 —— 照明演算頁面有一段真實空間的縮時，把數小時壓縮成數十秒，可以看見這個平常察覺不到的過程。

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以下內容源自於：Circadian Rhythms – National Institute of General Medical Sciences

什麼是晝夜節律？Circadian Rhythm

晝夜節律是遵循 24 小時週期的身體、心理和行為變化。這些自然過程主要對「光和暗」作出反應，並影響大多數生物，包括動物、植物和微生物。時間生物學是對晝夜節律的研究。與光有關的晝夜節律的一個例子是晚上睡覺，白天醒著。上方的生理時鐘圖畫的就是這個週期 —— PER 蛋白在夜間累積、白天分解，對照著驅動它的光暗循環。

什麼是生理時鐘？

生物鐘是生物體內的自然計時器，調節晝夜節律的周期。它們由與全身細胞相互作用的特定分子（蛋白質）組成。幾乎每個組織和器官都包含生理時鐘。研究人員已經在人類、果蠅、老鼠、植物、真菌和其他幾種製造時鐘分子成分的生物體中發現了類似的基因。

身體會製造並保持自己的晝夜節律嗎？

是的，你體內的自然因素會產生晝夜節律。對於人類來說，這個過程中一些最重要的基因是週期基因（period）和隱花色素基因（cryptochrome）。這些基因編碼的蛋白質在夜間在細胞核中積累，而在白天減少。對果蠅的研究表明，這些蛋白質有助於激活清醒、警覺和困倦的感覺。然而，來自環境的信號也會影響晝夜節律。例如，當身體開啟週期基因和隱花色素基因時，在一天中的不同時間暴露在光線下可能會重置。

晝夜節律與色溫的關係

這也就說明了為什麼白天時，人體較適宜偏高的色溫 —— 自然光、太陽光，到正午最高約 6000K；夜間則偏好低色溫的暖光，傍晚約 2700K，一路降回深夜的 2000K。這條目標曲線上的每一個值，以及它為什麼在上午反而下降，見最適合的照明配置。

許多美國國家級的研究指出，晝夜節律照明，對人體有多層面的影響： 像是幫助睡眠、新陳代謝、懷孕健康、抑制老化等種種益處。

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延伸閱讀

• 最適合的照明配置 —— 這個節律換算成光是多少：二十四小時的色溫與亮度曲線
• 照明演算的完整說明 —— 演算法怎麼把節律變成一次開燈的三個決定
• 照明演算 · Lighting Algorithm —— 模組本身，含一段真實空間的日落縮時
• 光的品質 —— 演色性 Ra、R9、頻閃：節律算得再準，燈泡不合格就白費

參考來源

Circadian Rhythms – National Institute of General Medical Sciences Circadian Light For Your Health – U.S. General Services Administration Circadian Rhythms Linked to Aging and Well-Being – Psychology Today Maintaining a daily rhythm is important for mental health, study suggests – CNN Health How Nobel Prize Winning Circadian Rhythms Research Benefits a Healthy Pregnancy – Healthy Pregnancy Sleep Drive and Your Body Clock – Sleep Foundation How our body’s circadian clocks affect our health beyond sleep – The Verge