朱莹莹 汝涛涛 周国富,2

    (1华南师范大学心理学院,广州 510631)(2华南师范大学华南先进光电子研究院,广州 510631)

    照明,作为人类日常工作、生活环境中的重要构成要素之一,为我们看清物体的大小、颜色、辨别方位等提供了基本的视知觉保障。除此之外,越来越多的研究发现照明(指人工照明)还可在某种程度上满足机体的生理、心理需求,促进人类的身心健康发展,譬如改善睡眠质量、提高工作效率、缓解消极情绪、增加主观幸福感等(e.g.Boyce,2003;Figueiro,2003;Hanifin &Brainard,2007;LeGates,Fernandez,&Hattar,2014;van Gelder,2008;Warthen &Provencio,2012),这种对视知觉以外的身心状态产生的直接或间接影响即为照明的非视觉作用(nonvisual effect)。近年来,照明的非视觉作用日益引起科研工作者的广泛关注和强烈兴趣,并将其与视觉作用一起作为评价照明质量高低(好坏)的两大参照标准(Sato,1996)。

    早期,科学家们一致认为人类视网膜上只存在两种感光细胞——视杆细胞和视椎细胞,人眼通过这两类细胞进行视觉体验(明视觉和暗视觉)。直到 2002年,美国 Brown大学的 Berson,Dunn和 Takao(2002)在实验中发现了哺乳动物视网膜上实际存在着第三类感光细胞—内在光敏感性视网膜神经节细胞(ipRGCs),该细胞主要分布在视网膜最内层,能够表达黑视蛋白(ipRGCs的主要感光色素)且数量极少,并与调节生理节律的视交叉上核(SCN)存在密切的神经投射关系(Berson et al.,2002)。传统感光系统(由视椎和视杆细胞组成)的作用机制已经得到了大量实验研究,结果显示该系统主要负责知觉物体颜色、大小、明暗,空间方位等视觉特征(e.g.Cao,Pokorny,Smith,&Zele,2008;Lee,Pokorny,Smith,Martin,&Valberg,1990;Sun,Pokorny,&Smith,2001a,2001b)。而以ipRGCs为代表的新型感光系统则主要对机体的生物节律、褪黑素分泌、个体行为反应及情绪状态等非视觉作用产生显著影响,其最直接的证据来自于对盲人和失明啮齿动物(视椎和视杆细胞缺失)的研究,实验结果发现在视杆和视椎细胞受到严重损坏或被完全移除的情况下,机体的视知觉功能基本丧失,但其周期节律仍然保持正常或较少受到影响(Foster et al.,1991;;Provencio,Wong,Lederman,Argamaso,&Foster,1994),甚至通过特殊光照能够将机体生物钟重置(Zaidi et al.,2007);但完全摘除眼球或 ipRGCs中黑视蛋白缺失的大鼠则会出现生物节律紊乱,睡眠调节功能失常等现象(Lucas et al.,2003;Lupi,Oster,Thompson,&Foster,2008;Tsai et al.,2009) ......