[發明專利]控制受驗人警覺性的方法及用于該方法的光源

有效

• 申請號: 01802687.7
• 申請日: 2001-09-07
• 公開（公告）號: CN1388763A
• 公開（公告）日: 2003-01-01
• 發明（設計）人: D·J·斯克尼;J·阿倫德特;K·塔潘;G·J·范登貝爾德;P·J·M·范德伯格特
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司;薩里大學
• 主分類號: A61M21/00
• 分類號: A61M21/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 楊凱,張志醒

本發明涉及通過適當的光輻照控制受驗人(human?subject)警覺性的方法。

本發還涉及調整24小時生理節奏起動點的方法及用于此法的光源。

在最近十年，人類光生物學的知識急劇增加，并已查明，對受驗人向眼(除視覺外)投放的光輻射，對于生物學節奏的控制非常重要。因而，光輻射不僅影響身體的功能，而且影響精神上的表現和心情。所有科學證據大部分基于對眼睛投放各種強度“白光輻照”，這是人所共知道的，并例如，在美國專利5,545,192中有所描述。發現表明向眼投放的光輻射有抑制退黑激素的靈敏度，退黑激素的抑制取決于光輻射的劑量和光譜成分，見Annals?New?York?Academy?ofSciences?453(1985)，p.376-378。退黑激素是一種表現出一日循環的荷爾蒙，并被認為是生物節奏階段的標記。一般認為退黑激素是睡眠荷爾蒙，影響受驗人的警覺性。因而，退黑激素循環受到控制時，由于缺乏警覺性而出錯的危險便會減小。相對較低的退黑激素水平會刺激警覺性，相對較高的退黑激素水平則會增大睡意。Annals?NewYork?Academy?of?Sciences?453(1985)，p.376-378指出，退黑激素的抑制在約509nm波長上表現出最高的靈敏度。在自然的一日循環中在“黑暗”時間里，只要可以獲得人工照明，抑制退黑激素便是可能的。在白天退黑激素水平相對較低，黃昏該水平上升，晚上達到最高，而在白天，睡醒期間逐漸降低。在24小時的社會里，許多人不得不在晚上工作和駕駛，必須警覺，以便表現良好和安全，而要在不正常的時間里睡好覺。在這種條件下，許多人要冒出錯的巨大危險，例如引發交通事故和/或很可能要忍受扭曲的睡眠行為。

本發明的一個目的是提供一種在一天里借以使不得不在不正常的時間里工作的人們減輕出錯危險的方法。

按照本發明，這個目的是通過一種通過適當光輻射控制人的警覺性的方法達到的，受驗人具有退黑激素的變化循環，這至少涉及退黑激素增長和退黑激素降低的階段，并處在所述循環的一個階段，通過抑制或允許所述退黑激素增長，或通過刺激所述退黑激素降低進行控制，該方法包括以下步驟：

根據關于所述循環階段的所需效果，使受驗人曝露于適當的光輻射之下，所述所需效果是抑制所述退黑激素增長或刺激所述退黑激素衰減，或者對受驗人進行照明而不顯著影響所述循環的階段，而同時任選地屏蔽周圍光輻射，并任選地在兩次曝光周期之間加上沒有所述適當的光輻射的間隔周期。

其中，適當的光輻射是由退黑激素抑制性輻射(退黑激素瓦/瓦)的輸出分數和光輸出(流明/瓦)規定的，調節輸出分數和光輸出以便獲得關于所述循環階段的所需效果。

目前的發現與退黑激素抑制的靈敏度類似于暗適應的夜視靈敏度的這種早期說法不同，因為暗適應夜視最大靈敏度大約處于509nm波長上。令人驚奇的是，看來退黑激素抑制靈敏度與暗適應夜視靈敏度相比，移向波長較短的區域。尤其令人驚奇的是，短波長對退黑激素抑制應該具有如此明顯的效果，因為視網膜中絕大部分已識別的感光器具有500nm或更長的激活波長。在500nm以下，唯一已識別的感光器是藍視錐，它具有420nm的λmax，而其存在數量僅相當于視網膜中感光器任何其他家族的不到1％。

特別有利的是，波長這樣短的光可以抑制退黑激素的產生，因為它效率高只需要少得多的光。另外，若選擇最優波長或波段，則實現退黑激素抑制所需的光量可以明顯減少，從而可以避免不應有的耀眼和強烈的照明造成的任何視覺問題。

退黑激素由松果腺產生，據信適當的傳入視神經對松果腺的退黑激素產生有影響。尤其是這表明，直接觀察波長短的光源的受驗人會經歷退黑激素產生的急劇減少。但是，還有證據表明，對于身體非眼球部分的光投放量也可以影響受驗人退黑激素抑制。相應地，本發明的光最好是視覺投放，但是，下面將指出，也考慮到對身體其他部分的投放。此外，隨波長而變的抑制退黑激素的劑量對于完全放大的瞳孔是已知的。