藍光透過眼睛活化交感神經及廣泛影響生理活動新發現

臺大醫院皮膚部林頌然教授與生命科學系陳示國副教授的研究團隊日前共同發表，發現藍光透過眼睛刺激影響全身神經生理活性的新機轉。手機及3C產品的普及，使民眾眼睛暴露的時間加長。近年來，3C產品光線對於生理的影響受到重視。其中較短波長的藍光(深藍色、藍紫色的波段)，對於眼睛可能造成的傷害，也受到關注。本研究團隊研究波長較長的藍光(470nm)對其他生理機能的影響，發現此波段的藍光會活化交感神經系統，進而影響全身性生理功能。研究成果日前發表於美國國家科學院期刊(Proceedings of the National Academy of Sciences of USA)。

研究中使小動物在即將進入睡眠時，給予眼睛較強藍光的刺激。發現會高度活化全身交感神經活性，造成心跳加速、血壓升高、出汗、腎臟交感神經活化，使休止期的毛囊幹細胞活性增加。數分鐘的藍光的刺激，即可造成持續性全身交感神經興奮超過一個小時。

這是「視而不見」的生理感應，並非經由錐狀與桿狀細胞這兩種與視覺成像相關的感光細胞所調控，而是利用視網膜內的內生感光視神經細胞(intrinsically photosensitive retinal ganglion cell, ipRGC)作為受體，向腦部的視交叉上核發出訊號，隨後活化全身交感神經，影響全身的生理。此研究揭示了藍光調節自主神經系統的新功能，以及提出眼睛與控制生理時鐘的腦區有多重神經迴路，來控制許多不同生理功能的可能性。

也暗示睡前若有較強藍光的刺激，可能會引起持續性的交感神經興奮，使人亢奮，影響睡眠。也解釋了在各式晚會中，若使用強烈光線，可能透過眼睛，而達到讓人更興奮、更high的效果。而在白天工作的環境下，適當的藍光可能也有提神效果。本研究藉由不同領域之專家，解開藍光對生理影響的新機轉。詳細研究成果請參閱發表之全文“External light activates hair follicle stem cells through eyes via an ipRGC-SCN-sympathetic neural pathway”。

參考網站： http://www.pnas.org/content/early/2018/06/28/1719548115

附註:1.林頌然教授目前同時擔任臺大醫工所教授及本校發育生物學與再生研究中心副主任，實驗室長期以組織再生與生醫光電作為研究主題。2.陳示國副教授實驗室主要研究關於環境光線是如何經由視網膜內表達視黑蛋白(melanopsin)的內生感光視神經細胞，進一步調控動物生理功能，例如調控生理時鐘，能量代謝以及認知行為功能。3.本研究第一作者為臺大醫工所畢業的范邁儀博士，目前擔任臺大醫院醫研部的博士後研究員，第二作者為生命科學系畢業的張宜婷碩士，目前於美國約翰霍普金斯大學攻讀博士。本研究團隊尚包括臺大醫學院藥理所陳文彬副教授、臺大醫院神經部潘明楷助理教授、臺大醫院眼科部陳達慶醫師以及臺大醫工所陳志龍博士，王維宏博士，黃文彥博士及黃海恩碩士。4.本研究由臺大醫院與各學院合作研究計畫、科技部計畫以及臺灣生技醫藥發展基金會(TBF)的支持下完成。