Neuroscientific study of the flickering characteristics of the light on the human circadian system.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03335
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 45060:Applied anthropology-related
• Research Institution: Fukuoka Women's University
• Principal Investigator: Kozaki Tomoaki 福岡女子大学, 国際文理学部, 教授 (80380715)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高雄 元晴 東海大学, 情報理工学部, 教授 (90408013)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 内因性光感受性網膜神経節細胞 / LED / 点滅光 / 概日リズム系

Outline of Final Research Achievements

This study investigated the flickering characteristics of LED light, which may affect the circadian system, and the response characteristics of intrinsically photosensitive retinal ganglion cells (ipRGCs). In human studies, flickering light of less than 250 Hz can induce stronger non-visual effects (e.g. pupillary light reflex) than non-flickering light. However, the stronger non-visual effect of flickering light can be achieved at less than 50% of the duty cycle (light-dark time rate). In animal studies, we have confirmed that the micro electroretinography (ERG) to the flickering light can be elicited by ipRGCs and not by other photoreceptors. The micro　ERG can remain stable for up to one hour.

Free Research Field

応用人類学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究より、光の色や強さなど視覚的に同じでも知覚されない程度の高速で点滅している場合は、点滅していない場合とは異なる非視覚的作用を持つことが示された。これは、概日リズム系の新たな光受容器であるipRGCが他の視細胞とは光に対する時間応答特性が異なることを示唆する学術的に意義のある結果である。ヒトの非視覚機能には概日リズム位相やメラトニン分泌などがあるため、不適切な光環境は睡眠負債や発がんなど健康リスクを高める可能性がある。そのため、ヒトの非視覚機能に作用するLEDの発光特性を明らかにした本研究は健康的な照明環境の普及に貢献する社会的にも意義のある成果である。