光照行为与生理节律：瑞士与马来西亚人群光照暴露模式的跨文化研究

《Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology》：Physiologically-relevant light exposure and light behaviour in Switzerland and Malaysia

　　本研究针对光照暴露受光周期、文化和行为因素影响的问题，在瑞士和马来西亚开展了一项为期30天的实地观察研究。研究人员使用可穿戴光谱光照记录仪（SPECCY）和光照暴露行为评估问卷（LEBA），比较了两国参与者在生理相关光照（melanopic EDI）强度、时长和时间模式上的差异。结果发现，瑞士参与者日间光照强度更高（+3.16倍平均mel EDI）、在推荐光照水平（>250 lx）下时间更长（x1.9倍/日光小时），且傍晚避光时间更早（提前约1小时）。LEBA评分在两国间无显著差异，但在瑞士与客观光照指标呈中等相关（|r|=0.32-0.48）。该研究揭示了文化地理因素对光照模式的影响，为制定个性化健康光照干预策略提供了重要依据。

　　

当我们每天醒来，阳光透过窗户洒进房间，或是晚上在灯光下刷手机时，可能很少意识到这些看似普通的光照接触，正悄悄影响着我们身体内部的生物钟。光照是同步人体昼夜节律与外界明暗周期最重要的时间线索（zeitgeber）。保持这种同步对健康至关重要，能够预防多种疾病。然而随着电气照明的普及，现代人的光照模式已从自然的"明亮白天-黑暗夜晚"转变为由建筑环境人工光和行为选择共同作用的不规则模式。白天室内光线变暗，夜晚却被人工光照亮，这种变化可能扰乱内在节律，导致睡眠障碍、代谢紊乱、情绪问题等一系列健康风险。

尽管专家已提出支持生理健康的理想光照推荐（如Brown等人2022年的共识），但这些建议主要基于实验室条件，尚未充分考虑真实世界中个体行为、文化差异和地理因素的影响。光照历史（photic history）和个体"光谱饮食"（spectral diet）也会改变人们对光的敏感度。因此，了解不同文化背景下真实的光照暴露模式，以及人们如何与光照互动，成为制定有效公共卫生干预策略的关键。

为了解决这一知识空白，由Anna M. Biller和Johannes Zauner共同领导的研究团队在《Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology》上发表了一项创新研究，比较了瑞士和马来西亚两地人群在生理相关光照暴露和光照行为上的差异。这项研究选择了两处文化、气候和光周期截然不同的地点：瑞士巴塞尔（北纬47.57°）和马来西亚吉隆坡（北纬3.07°）。研究团队招募了39名参与者（瑞士20人，马来西亚19人），让他们连续30天佩戴经过校准的胸部光照记录仪（SPECCY设备），该设备能输出符合CIE S 026/E:2018标准的黑视蛋白等效日光照度（melanopic EDI）等多种视觉和非视觉光度量指标。同时，参与者还定期填写光照暴露行为评估（LEBA）问卷，该工具将光相关行为分为五大类：使用蓝光过滤器、户外活动时间、睡前使用电子设备、睡前环境光使用以及白天光照使用。

研究的关键技术方法包括：使用SPECCY可穿戴光谱光照记录仪连续监测胸部水平的光照暴露；应用LightLogR软件包（v0.9.2）进行数据清理和光度量计算；通过LEBA问卷评估主观光照行为；采用匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）评估睡眠质量；运用混合效应模型和相关性分析处理纵向数据，并针对光周期差异进行校正。

研究结果

个体光照暴露差异显著

图2展示了每位参与者在整个记录期间的平均光照剖面。虽然总体趋势一致，但个体间差异明显——有些参与者（如瑞士的ID 16和18）每日光照模式变异很小，而其他参与者（如瑞士的ID 15和17，马来西亚的ID 08、13和16）则表现出较大的日间波动。日内稳定性（IS）指标均较低（<0.3），表明参与者日间光照模式存在相当大变异。

瑞士参与者日间光照更强、傍晚避光更早

即使在校正了光周期差异后，瑞士参与者的日间光照仍然显著强于马来西亚参与者。具体而言，瑞士参与者在日光小时内处于1000 lux melanopic EDI以上水平的时间是马来西亚的1.94倍，处于250 lux以上的时间是1.78倍。瑞士参与者最亮的10小时（M10m）平均照度为661 lux，显著高于马来西亚的229 lux（相差约3.16倍）。瑞士参与者最后一次暴露于250 lux以上光照的时间比马来西亚晚约1.5小时（19:09 vs 17:41），这与瑞士较长的光周期和夏令时有关。

傍晚时分，瑞士参与者避免强光暴露的行为更为明显：他们最后一次暴露于10 lux以上光照的时间比马来西亚早约1小时（22:05 vs 23:16），且傍晚平均光照强度仅为马来西亚的五分之一（3.5 lux vs 17.6 lux）。

光照模式存在性别差异

分析还发现了光照模式的性别差异，且这种差异因地点而异。在马来西亚，女性在中午前和午夜前后的光照暴露低于男性（减少约60%）；而在瑞士，女性在中午前的光照暴露高于男性（增加约5倍），下午也高出2-3倍。

对健康光照推荐的遵循程度有限

研究人员使用PSQI得出的睡眠/觉醒时间，评估了参与者遵循Brown等人健康光照推荐的情况。结果显示，两国参与者对日间推荐（觉醒后至睡前3小时保持≥250 lx melanopic EDI）的遵循程度均较低：马来西亚仅10%的时间达标，瑞士为26%。傍晚时段（睡前3小时）的表现较好：马来西亚64%的时间保持在≤10 lx，瑞士为78%。夜间（睡眠时间）的遵循度最高：马来西亚84%的时间保持在≤1 lx，瑞士为92%。总体而言，马来西亚参与者仅39%的时间遵循推荐，瑞士为54%。

生物钟类型与光照时间相关

研究发现，在马来西亚参与者中，平均光照时间（MLiT250）与生物钟类型（以PSQI得出的中睡眠时间为代表）存在微弱但显著的相关性（r=0.22，p<0.001），即睡眠时间较晚的个体，其强光暴露时间也较晚。然而在瑞士参与者中未发现这种相关性（r=0.05，p=0.27）。

主观行为评估与客观测量在瑞士相关性强

尽管LEBA评分在两国间无显著差异，且随时间变化稳定，但其与客观光照指标的相关性却因地点而异。在瑞士，10项预先假设的相关性在多重检验校正后仍显著，平均效应量为中等（|r|=0.32-0.48），且方向与预期一致。例如，"尽可能多花时间在户外"与处于1000 lux以上时间（TAT1000）显著正相关（r=0.48）；"睡前1小时内看智能手表"与最后一次暴露于250 lux以上时间（LLiT250）正相关（r=0.34）。然而在马来西亚，这些相关性均不显著。

研究结论与意义

这项研究首次在真实世界条件下系统比较了不同文化背景人群的长期光照暴露模式，并探索了主观行为评估与客观测量之间的关系。研究结果表明，即使考虑光周期差异，地理和文化因素仍显著影响个体的光照暴露特征。瑞士参与者表现出更符合健康推荐的光照模式——更亮的白天和更暗的傍晚，而马来西亚参与者则可能因气候炎热（减少户外活动）或文化偏好（偏好较亮的人工光）而面临昼夜节律挑战。

研究还发现，尽管LEBA问卷在不同文化背景下显示出稳定性，但其与客观测量的相关性却存在文化差异，提示自我报告工具的适用性可能受文化因素影响。这一发现对未来研究具有重要启示：在跨文化环境中使用行为问卷时需谨慎验证其有效性。

从实践角度看，这项研究为制定针对性的健康光照干预措施提供了依据。例如，在马来西亚等热带地区，可能需要重点鼓励日间增加明亮光暴露，同时减少傍晚人工光使用；而在瑞士等温带地区，则可进一步优化现有模式以更好地符合健康推荐。研究结果强调，有效的公共卫生策略必须考虑当地环境、文化和行为因素，而非简单套用通用标准。

这项研究通过结合可穿戴传感器和行为评估工具，为理解光照这一关键环境因素如何通过个体行为和文化背景影响健康开辟了新途径。随着全球范围内生活方式趋同与气候变化的加剧，这类研究对促进全球人口健康具有日益重要的指导意义。