Project

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Influence of lighting on mental effort and on motivational deficit caused by fatigue

Applicant Lasauskaite Ruta
Number 179953
Funding scheme Ambizione
Research institution Universitäre Psychiatrische Kliniken Basel University of Basel
Institution of higher education University of Basel - BS
Main discipline Psychology
Start/End 01.02.2020 - 31.01.2024
Approved amount 954'387.00
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Keywords (6)

effort; alertness; fatigue; lighting; motivation; cardiovascular response

Lay Summary (German)

Lead
Licht ist nicht nur für das Sehen wichtig, sondern hat auch einen wichtigen nicht-visuellen Einfluss auf den Menschen. In diesem Projekt werden die nicht-visuellen Effekte von Licht auf Motivation und mentale Anstrengung in verschiedenen Bedingungen wie kognitiver Belastung oder Müdigkeit untersucht.
Lay summary

Wir verbringen die meiste der Zeit drinnen und sind Kunstlicht ausgesetzt. Es ist deshalb wichtig, die physiologischen und psychologischen Einflüsse von Kunstlicht zu untersuchen, vor allem auch in Bezug auf die Entwicklung neuer Technologien wie LED. Das übergreifende Ziel dieses Projekts ist, die Wirkung von Licht unter verschiedenen Versuchsbedingungen (mentale Anstrengung, kognitiver Leistung, Schlafbeschränkung) zu testen.

In diesem Projekt schlagen wir ein integratives, theoretisches Modell zum Einfluss von Licht auf die mentale Anstrengung vor. Dieses Modell betrifft 1) Einfluss des Lichtspektrums ohne wahrnehmbare Veränderung von Farbe oder Lichtintensität (sogenanntes metameres Licht), 2) Einfluss durch Lichtstärke allein bei gleichbleibenden spektralen Eigenschaften. Anstrengung wird mittels Herzaktivität ermittelt. In Projekt 1 liegt der Fokus auf dem Einfluss von Licht auf mentale Anstrengung und der Abhängigkeit der Effekte von spezifischen Lichteigenschaften. In Projekt 2 werden wir die Rolle des Lichts bei mentaler Müdigkeit (englisch «mental fatigue») untersuchen. In Projekt 3 werden wir Hypothesen über die Rolle des Lichts bei Schlafbeschränkung testen. Die geplanten Untersuchungen erlauben es uns, Einflüsse vom Licht und Lichtparametern auf die mentale Anstrengung zu erfassen. Ausserdem werden Lichtplaner, Designers und Architekten die Ergebnisse nutzen können, um Kunstlicht besser und «menschengerechter» anzupassen. Die Forschungsergebnisse werden auch einen Beitrag zur Entwicklung zukünftiger Bildschirme leisten, die nicht nur visuelle Aspekte, sondern auch nicht-visuelle Aspekte (Physiologie, kognitive Leistung, und Motivation), modulieren können.

Direct link to Lay Summary Last update: 07.01.2020

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
164478 Lighting and Effort-Related Cardiovascular Response 01.02.2016 Marie Heim-Voegtlin grants

Abstract

Most people in industrialized countries spend a large part of their life indoors and are exposed to artificial lighting. Thus, it is crucial to investigate physiological and psychological influences of artificial lighting, particularly in the current advent of new technologies for light emitting diodes. The overall aim of this project is to test the facilitating effects of light by manipulating its spectral wavelength composition and illuminance under mental fatigue and sleep restriction conditions. Within this project, I am proposing integrative theoretical models for lighting influence on mental effort. I suggest corresponding models concerning 1) impact through melanopic irradiance - spectral manipulation without perceived changes in color nor illuminace and 2) impact through illuminance when spectral properties remain constant. The models predict how, due to effects on alertness, light should impact experienced task demand and thus invested effort, based on motivational intensity theory. The main dependent variable-effort-is defined as resource mobilization to perform instrumental behavior. Effort will be quantified as changes in beta-adrenergic sympathetic nervous system impact on the heart. This proposal consists of three projects. Project 1 will focus on influence of lighting on mental effort by testing effects of melanopic irradiance and of illuminance. Project 2 will focus on predicted facilitating lighting functions in case of motivational deficits caused by mental fatigue. Finally, Project 3 will test the predictions concerning facilitating lighting effects on motivational deficits due to fatigue, where fatigue will be manipulated by means of sleep restriction. Taken together, the planned systematic investigations will help to understand influences of different lighting parameters on motivation and effort investment. Moreover, interior planners, designers, and any of us who uses artificial lighting will benefit by understanding how to more appropriately adjust lighting for certain contexts, for example, for environments of high cognitive demand like in offices or schools. Finally, this research will also contribute in the development of future visual displays emitting light with which we will be able to modulate not only visible aspects but also non-visual aspects of light for effects on human physiology, cognition, and motivation.
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