Monochromatic blue light effect on EEG : the role of flexibility of sleeping habits

Wzrasta liczba publikacji na temat wpływu monochromatycznego światła niebieskiego (MŚN) na aktywność EEG. Brakuje jednak badań uwzględniających różnice indywidualne związane z działaniem zegara biologicznego na ten efekt. Celem eksperymentu było zbadanie, czy efekt ekspozycji na MŚN emitowane o różnych porach dnia na aktywność EEG może być modyfikowany przez typ okołodobowy (wymiary: elastyczność nawyków snu oraz niezdolność opanowania senności). W eksperymencie naprzemiennym z powtarzanymi pomiarami wzięło udział 30 młodych mężczyzn. Uczestniczyli w sześciu sesjach: trzech w MŚN (460 nm - warunki eksperymentalne) oraz trzech w polichromatycznym świetle białym (PŚB, warunki kontrolne). Sesje miały miejsce rano (7.00-12.20), popołudniem (12.20-17.40) oraz wieczorem (17.40-23.00). Prowadzono pomiary EEG po 30 minutach oraz po 4 godzinach ekspozycji. Do pomiaru różnic indywidualnych posłużył Inwentarz Typu Okołodobowego. Uzyskane wyniki poddano mieszanej analizie wariancji z powtarzanymi pomiarami. Wyróżniono czynniki wewnątrzobiektowe: (1) warunki oświetlenia (MŚN, PŚB), (2) sesja (poranna, popołudniowa, wieczorna), (3) regiony kory mózgowej oraz czynniki międzyobiektowe (elastyczność nawyków snu oraz niezdolność opanowania senności). Uzyskano istotne interakcje warunków oświetlenia i sesji z wymiarem elastyczności nawyków snu po 4 godzinach ekspozycji. U typów o sztywnych nawykach snu (niezależnie od regionu kory mózgowej) w sesji popołudniowej obserwowano wyższą aktywność EEG w zakresie fal delta, teta, alfa1 i beta. Ponadto u typu o sztywnych nawykach snu zaobserwowano w świetle niebieskim w sesji wieczornej w porównaniu ze światłem białym spadek mocy sygnału w zakresie fal teta, alfa1, alfa2 oraz beta. Podsumowując, typ okołodobowy (wymiar: elastyczność nawyków snu) może modyfikować wpływ 4-godzinnej ekspozycji na MŚN na aktywność EEG.

There is a growing evidence of monochromatic blue light (MBL) effect on EEG activity. However, there is a scarcity of research on individual differences in circadian clock characteristics in this effect. The goal of this experiment was to find out if MBL effect on EEG activity could be moderated by circadian type (flexibility of sleeping habits and languidity). 30 young men took part in counterbalanced repeated-measures experiment consisting of six sessions: three in MBL conditions (of 460 nm – experimental conditions) and three in polychromatic white light (PWL, control). Sessions took place in the morning (7.00-12.20), afternoon (12.20-17.40) end evening (17.40–23.00). EEG measurements were taken after 30 minutes and 4 hours of exposure. To assess individual differences in circadian rhythms Circadian Type Inventory was applied. Mixed ANOVA was performer on the EEG results. The factors were: (1) light conditions (MBL, PWL), (2) session (morning, afternoon, evening), (3) brain area (10 brain regions). Intrerindividual factors were: flexibility of sleeping habits and languidity. Significant interactions between light conditions, session and flexibility were found. After 4 hours of exposure rigid types (low flexibility of sleeping habits) irrespectively of brain regions displayed higher spectral power in delta, theta, alpha1 and beta range in the afternoon in blue light when compared to white light conditions. Moreover in rigid types in MBL there was significant decrease of spectral power in theta, alpha1, alpha2 and beta frequency bands in the evening when compared to PWL. Circadian type (its dimension: flexibility of sleeping habits) could modify the effect of 4-hour exposure to MBL on EEG activity.