ידענים: המוח - מחקרים בסיסיים

מאת 19 במאי 2017 2 תגובות

מדוע מכשירי אלקטרוניקה משאירים אותנו ערים בלילה ומה אפשר לעשות בנדון

המסכים האלקטרונים מכים בנו באור כחול המשבש את בקרת השינה במוח. צילום: Aleksander Razumny Nordgarden Rødner Follow.

המסכים האלקטרונים מכים בנו באור כחול המשבש את בקרת השינה במוח. צילום: Aleksander Razumny Nordgarden Rødner Follow.

מאת פריס ג'אבר, הכתבה מתפרסמת באישור סיינטיפיק אמריקן ישראל ורשת אורט ישראל 10.01.2017

לפני כעשר שנים החליטה לוֹרֶנה הֶרף, מפתחת תוכנה מלוס אנג'לס, לנסות את כוחה בציורי שמן. היא ובעלה, מייקל, גם הוא מתכנת, התקינו נורות פלואורסצנטיות בוהקות בעליית הגג של דירתם כדי שלורנה תוכל לצייר בה בלילות ועדיין לקבל תחושה איך ייראו הצבעים באור יום. מאוחר באחד הערבים, ירדה לורנה לחדר המגורים, שם זהרו מסכי המחשבים. כעת, משהפכה רגישה לשינויים בתאורה, היא שמה לב לניגוד העז שבין האור הבוהק של המסכים ובין החמימות שהפיצו נורות הלהט שהקיפו אותם. היא זוכרת שחשבה שהמסכים האלקטרוניים נראים "כמו חלונות קטנים של אור יום מלאכותי," שקלקלו את האווירה הנעימה בחדר.

בני הזוג חובבי הטכנולוגיה פיתחו פתרון מתוחכם כדי להקטין את אי־ההתאמה. הם יצרו תוכנה המשנה את מספר הפוטונים הנפלטים ממסך המחשב ואת אורך הגל שלהם ככל שחולף היום. המטרה של בני הזוג הֶרף הייתה לחקות בצורה מדויקת ככל האפשר את התנודות הטבעיות באור, החל באור הבוהק, הכחלחל-לבן המאפיין את אור הבוקר והצהריים, ועד לאור העמום והכתום של הערב.

בתחילה הם פשוט רצו להפוך את התאורה בביתם להרמונית יותר. אבל עד מהרה הם החלו לחשוד שהאפליקציה החדשה שלהם, הקרויה f.lux, עשויה לספק גם יתרונות בריאותיים. "לאחר שהשתמשנו פרק זמן בתוכנה, התחלנו לשים לב שקל יותר להירגע בערב," נזכרת לורנה, ולכן היה להם קל יותר להירדם לאחר שכיבו את המכשירים האלקטרוניים שלהם. מאז שפרסמו בני הזוג את f.lux ב-2009 והציעו אותה בחינם, הורידו אותה יותר מ-20 מיליון פעמים.

בזכות העדפותיהם האסתטיות, גילו בני הזוג הֶרף תגלית מוזרה על האופן שבו הגוף שלנו מווסת את שנת הלילה שלנו. חוקרים יודעים כבר כמה עשרות שנים שאור חזק מכל סוג יכול לדכא את רמת ההורמון מֶלַטונין, ההורמון שהמוח מייצר בלילה כדי לעורר ישנוניות. אבל מחקרים עדכניים יותר מראים שאור כחול מדכא מלטונין ביעילות רבה יותר מאשר כל אורך גל אחר בתחום הנראה, ועשוי להשאיר אנשים ערניים גם בזמנים שבהם הם אמורים להתחיל להרגיש מנומנמים.

רצה המקרה, וטלפונים סלולריים, מחשבים ושאר מיני מסכים אלקטרוניים הפכו בוהקים וכחולים יותר בעשורים האחרונים בגלל פיתוח מנורות לֶד כחולות רבות עוצמה. במשך היום, כשאור כחול ממילא מצוי בשפע, תוספת האור הכחול כתוצאה מחשיפה למסכים אלקטרוניים אינה צפויה להשפיע במידה רבה על הפיזיולוגיה שלנו. הבעיה היא שיותר ויותר אנשים בוהים במסכים הבוהקים עמוק אל תוך הלילה.

כמעט כל מי שהשתתף בסקר שערכה האגודה האמריקנית לשינה ב-2011, למשל, השתמש בטלוויזיה, במחשב, בטלפון סלולרי או במכשיר דומה אחר במהלך השעה שלפני השינה לפחות כמה לילות בשבוע. ב-2014 קבעה האגודה ש-89% מן המבוגרים ו-75% מן הילדים בארה"ב מחזיקים לפחות מכשיר אלקטרוני אחד בחדר השינה שלהם, ושיעור גבוה מהם שולחים מסרונים או עונים להם גם לאחר שכבר נרדמו פעם אחת. מחקרים כאלו המריצו מהנדסים ומתכנתים לנסות ולפתח פתרונות שונים כדי למנוע מאוכלוסייה חשוכת שינה גם ככה לאבד שעות שינה נוספות בגלל המכשירים האלקטרוניים. הפתרונות נעים ממשקפיים עם עדשות צבעוניות ועד מערכות תאורה בעלות אופי טבעי לבית ולמשרד.

"אם תימצא דרך לדמות את שינוי התאורה הטבעיים במהלך היום, זה יהיה מושלם," אומר כריסטיאן קייג'וקן, ראש המרכז לכרונוביולוגיה באוניברסיטת באזל בשווייץ. "באופן אידאלי תהיה לנו תאורה זהה בבית ובחוץ." אבל עדיין לא ידוע עד כמה הפתרונות האלה יעילים, בעיקר כשאפשר פשוט לכבות את המכשירים.

טוב מדי

בעבר, האור הנפלט ממכשירים אלקטרוניים לא פגע באופן ניכר באיכות השינה. הפגיעה באיכות השינה החלה ב-1992 עם המצאת נורת הלֶד הכחולה והבוהקת ביפן. באמצעות שילוב נורות הלֶד הכחולות החדשות עם הנורות הישנות יותר, הירוקות והאדומות, או ציפוי הלֶד הכחול בחומרים שפולטים אור באורכי גל אחרים, הצליחו יצרני המוצרים הטכנולוגיים לייצר לראשונה אור לֶד לבן בעל ספקטרום מלא. מכיוון שנורות לֶד חסכוניות בהרבה מסוגי נורות אחרים, הן נכנסו עד מהרה לשימוש בטלוויזיות, במסכי מחשב, בטבלטים ובקוראי ספרים אלקטרוניים מסוימים, והציפו את הבית והמשרד באור כחול בוהק בהרבה מבעבר.

חוקרים החלו לצבור עדויות מוצקות לכך שאור כחול עלול להפריע לשינה רק לפני כ-15 שנה, אבל הם הבינו זה זמן רב מה עשוי להיות המנגנון. מדענים גילו כבר בשנות ה-70 של המאה ה-20 שאזור זעיר במוח, הקרוי הגרעין העל-תצלובתי (SCN), עוזר בוויסות ובבקרה של מחזור השינה, הערנות, חום הגוף ומדדים אחרים המשתנים במהלך היום. מחקרים הראו שה-SCN מעודד את בלוטת האצטרובל במוח לייצר מלטונין מדי ערב.

אדם צופה במסך הסמארטפון שלו בחשכה. אילוסטרציה: pixabay.

אדם צופה במסך הסמארטפון שלו בחשכה. אילוסטרציה: pixabay.

מוקדם יותר במאה ה-21 פענחו ביולוגים כיצד בדיוק מתרחש תהליך העברת האותות הזה. התברר שהחוליה החסרה הייתה סוג של תא רגיש לאור בעין האנושית, שלא היה ידוע עד אז, השונה מן הקנים והמדוכים המוכרים, האחראים לראיית לילה ולראיית צבע בהתאמה. קולטן אור שלישי זה עוקב אחר כמות האור הכחול בסביבה ומדווח ל-SCN. כך, כשיש הרבה אור כחול (למשל, כשהשמש במרכז הרקיע), תא מסוים זה גורם ל-SCN לפקוד על בלוטת האצטרובל להפחית את ייצור המלטונין, ואנחנו נותרים ערים. אבל כשהשמש מתחילה לשקוע, כמות האור הכחול פוחתת, והתוצאה היא פרץ של מלטונין הגורם לנו להירדם.

אחד המחקרים המספקים עדויות לכך שנורות לֶד כחולות במסכים עשויות לבלבל את המוח בלילה הוא מחקר מ-2011 שנערך על ידי קייג'וקן מאוניברסיטת באזל ועמיתיו. במחקר זה, מתנדבים שנחשפו למסך מחשב מואר בנורות לֶד למשך חמש שעות בערב ייצרו פחות מלטונין, הרגישו פחות עייפים והפגינו ביצועים טובים יותר במבחני ערנות מאשר מתנדבים שישבו אל מול מסך פלואורסצנטי בעל גודל ורמת תאורה זהים. בדומה, מחקר מ-2013 של מריאנה פיגווארו מן המכון הפוליטכני רנסלר, הראה שפעילות של שעתיים בלבד עם אייפד בערב די בה כדי למנוע את העלייה הלילית התקינה במלטונין. ובניסוי שנמשך שבועיים בבית החולים בריגהם אנד וימנס בבוסטון, ושתוצאותיו התפרסמו ב-2014, נמצא שמתנדבים שקראו באייפד במשך ארבע שעות לפני השינה דיווחו שהם חשים פחות עייפים, נדרשו להם בממוצע עשר דקות נוספות כדי להירדם ושנתם הייתה קלה יותר בהשוואה למי שקראו בלילה ספר רגיל מודפס. קייג'וקן ואחרים הראו גם שההשפעות האלה חזקות במיוחד בבני נוער ומתבגרים, מסיבות שאינן ברורות עדיין.

באור חדש

בעקבות הצטברות העדויות שמסכים מלאכותיים באופן כללי, ואור כחול במיוחד, פוגעים בשינה, החלו מדענים לחקור פתרונות שונים. כמה מחקרים הראו שמשקפיים בעלות עדשות פלסטיק כתומות, המסננות את האור הכחול הבוקע ממכשירים אלקטרוניים, עוזרים למנוע דיכוי של מלטונין. משקפיים דומים זמינים כיום לקנייה במחירים הנעים מ-8 דולרים ועד 100 דולר. אפשרות יקרה יותר היא מה שמכונה מערכת תאורה דינמית, המבטיחה ליצור "את הטווח המלא של אור יום בתוך חלל פנימי" הנמכרת בכמה מאות ועד אלפי דולרים, בהתאם לגודל הבית או המשרד.

הפתרונות הזולים ביותר הם תוכנות מחשב כמו f.lux. במארס 2016, הוסיפה חברת אפל אפליקציה לאייפון ולאייפד הקרויה Night Shift. האפלקציה פועלת בדומה ל-f.lux ומסיטה את גלי האור הנפלטים מן המסך "לכיוון החם של הספקטרום" בערך עם שקיעת החמה. עד כה לא נחקרו התוכנות האלה במחקר מבוקר, אבל פיגווארו אומרת שהיא מתכננת ניסוי כזה, ומייקל הֶרף אומר שהוא משתף פעולה עם מדענים באוניברסיטה כדי לבחון את ההשפעה של f.lux בחיי היום-יום מחוץ למעבדה. "בעיניי, f.lux היא עדיין בגדר השערה," אומר הֶרף. "אנחנו סבורים שתוכנה עוזרת כנראה להרבה "ציפורי לילה", אבל צריך עדיין לתמוך בסיפורי המקרה האלה עם נתונים."

ואולם, חוקרים מדגישים שהעלמת האור הכחול אינה פתרון מוחלט. אפילו מסכים כתומים ועמומים מקלים עלינו להישאר ערים בלילה ולקרוא, לראות סרטים או לשחק במשחקי מחשב, ומשאירים את מוחנו ערני בזמן שהוא אמור להירגע. "זה כמו להיות בחושך מוחלט אבל לשתות קפה," מסבירה פיגווארו. "עדיין תהיה לקפה השפעה."

בסופו של דבר הפתרון הבטוח ביותר הוא הימנעות אלקטרונית: סגירת כל המסכים והאורות הבוהקים לפחות כמה שעות לפני השינה. אי אפשר להימלט מן העובדה שבני אדם התפתחו במהלך האבולוציה להתעורר עם עלות השמש וללכת לישון עם שקיעתה. "לפני שהייתה לנו כל הטכנולוגיה הזאת, לפני החשמל והתאורה המלאכותית, היינו מתעוררים באור יום, יושבים קצת סביב המדורה בלילה, והולכים לישון," אומרת דברה סקין, כרונוביולוגית באוניברסיטת סארי באנגליה. תאורה מלאכותית סיפקה יתרונות עצומים במהלך השנים. אבל יש פעמים, בעיקר בסוף היום, שהיתרונות האלה מוגזמים.

טוב לדעת

הרצאתה של מריאנה פיגווארו : חשיבות התאורה בתכנון בתים

2 תגובות ל “מסכים כחולים מעוררים את המוח”

  1. אבי

    אפשר לווסת את הצבע בכל מסך לכוון האדום ולפתור את הבעיה , לבחור ברקע כתום-אדום במקום כחול ירוק…

הוספת תגובה

  • (will not be published)