Lichtintervention zur Anpassung an die Nachtarbeit

Helles Licht wurde als Gegenmaßnahme zu den negativen Auswirkungen der Nachtarbeit in Bezug auf Sicherheit, Leistung und anschließenden Schlaf vorgeschlagen. Die Wirkung hängt vom Zeitpunkt des Lichts (z. B. Phasenantwortkurve), der Dauer der Lichteinwirkung und der Lichtintensität sowie den emittierten Wellenlängen ab. Die Exposition gegenüber hellem Licht (intensiver als ein typischer Raumblitz) am Abend und in der Nacht hat sich als wirksam erwiesen, um den zirkadianen Rhythmus zu verzögern, um sich sowohl bei simulierter Nachtarbeit als auch in Feldstudien an Arbeitern ausreichend an die Nachtarbeit anzupassen. Blaues Licht hat deutlich stärkere Phasenverschiebungseffekte als andere Wellenlängen des sichtbaren Spektrums. Die Wirkung von Licht auf das zirkadiane System wird durch eine retinale photoresponsive Zellpopulation (intrinsisch photoresponsive retinale Ganglienzellen; ipRGC) vermittelt, die das Photopigment Melanopsin enthält, das sehr empfindlich auf blaues Licht reagiert. Diese Zellen signalisieren direkt den suprachiasmatischen Kernen (SCN) des Hypothalamus, dem circadianen Schrittmacher. Es wurde auch berichtet, dass helles Licht die Wachsamkeit und Leistung während der Nachtschichten verbessert.

Nach bestem Wissen der Ermittler hat keine Schichtarbeitssimulationsstudie den vollen Fortschritt der LED-Technologie in Bezug auf die Verwendung von Licht, das über die Standardraumbeleuchtung zur Anpassung an Nachtarbeit verabreicht wird, erreicht. Heutzutage stellt die neue LED-Technologie eine hervorragende Gelegenheit dar, dies zu untersuchen, da dachmontierte LED-Quellen, die als Standard-Innenbeleuchtung integriert sind, programmiert werden können, um eine breite Palette von Lichtintensitäten und Farbtemperaturen bereitzustellen. LED-Quellen haben gegenüber der Standard-Lichttherapie den Vorteil, dass die Probanden der Therapie über eine Standard-Raumbeleuchtung (nicht auf eine spezielle Therapielampe beschränkt) ausgesetzt werden können, wodurch es den Arbeitern ermöglicht wird, ihre Arbeitsaufgaben während der Lichteinwirkung wie gewohnt auszuführen.

Vor diesem Hintergrund zielt dieses Projekt darauf ab, zu untersuchen, wie sich unterschiedliche Lichtverhältnisse, die durch LED-basiertes helles Licht mit integrierter Standardraumbeleuchtung verabreicht werden, auf die Anpassung an drei aufeinanderfolgende simulierte Nachtschichten und die erneute Anpassung an einen tagesorientierten Zeitplan in Bezug auf Wachheit, kognitive Leistungsfähigkeit und Schlaf auswirken und zirkadianen Rhythmus. Darüber hinaus werden Stimmung, Appetit, Herzfrequenzvariabilität (HRV), Schmerzempfindlichkeit, moralische Argumentation und Entzündungsmarker untersucht. Außerdem wollen die Forscher die Auswirkungen von zwei extremen monochromatischen Lichtverhältnissen (Blau vs. Rot) auf Basis einer integrierten Standard-Raumbeleuchtung auf die Anpassung an eine simulierte Nachtschicht untersuchen.

Die Studienteilnehmer arbeiten simulierte Nachtschichten (23:00 bis 07:00 Uhr) in einem Lichtlabor, in dem Lichtparameter (Intensität und Farbtemperatur) über auf dem Dach montierte LED-Quellen manipuliert werden können, die als Standard-Innenbeleuchtung integriert sind. Die Teilnehmer werden aus Studenten der Universität Bergen rekrutiert, und es wird ein Screening durchgeführt, um sicherzustellen, dass gesunde Teilnehmer für die Studie geeignet sind. Die eingeschlossenen Teilnehmer werden an Experimenten mit zwei Runden von drei aufeinanderfolgenden simulierten Nachtschichten (insgesamt 6 Nächte) teilnehmen.

Die HRV wird während der Nachtschicht und fünfmal ca. alle 1,5 Stunden (23:30 Uhr, 01:00 Uhr, 02:30 Uhr, 04:00 Uhr, 05:30 Uhr) werden die Probanden an einer Testbatterie kognitiver Tests getestet und ihre subjektive Schläfrigkeit bewertet. Der Schlaf wird durch Schlaftagebuch und Aktigraphie 3 Tage vor, während und 3 Tage nach den Schichten beurteilt. Einen Tag vor der Nachtschicht und am Tag nach der Nachtschicht wird der zirkadiane Rhythmus anhand von Speichelproben gemessen, um den Beginn des Melatonins bei schwachem Licht abzuschätzen. Vor, während und nach der Nachtschicht werden die Teilnehmer einem Schmerzempfindlichkeitstest unterzogen. Zu Beginn und am Ende jeder Nachtschicht werden Blutproben zur Analyse von Entzündungsmarkern (z. Interleukine).