Lead
Prof. Christian Cajochen

Lay summary

Wir verbringen zunehmend mehr Zeit vor immer größer werdenden Bildschirmen, privat oder auch beruflich. Damit wird auch der Anteil des Lichts, das von Bildschirmen zu unseren Augen gelangt, immer größer. Die großen Blauanteile der heutzutage überwiegend genutzten LED-beleuchteten Bildschirme in Smartphones, E-Books, Tablets und Computerbildschirmen können dabei zu Schlafstörungen führen.

Der natürliche zirkadiane (24-Stunden) Licht-Dunkel-Rhythmus hat einen tiefgreifenden Einfluss auf die Physiologie und das Verhalten des Menschen. Licht wirkt nicht nur einfach auf uns, es steuert uns.

Mit der Entdeckung der intrinsisch photosensitiven retinalen Ganglienzellen (kurz ipRGC)  –  neu entdeckten Lichtfühlern im Auge  –  wird vor allem der nicht-visuellen Wirkung des Lichts immer mehr Beachtung geschenkt. Die neuen Lichtfühler bewirken - vereinfacht gesagt, dass Licht mit hohen Blauanteilen die Menschen aktiviert und Licht mit wenig Blauanteilen nicht. Weiß erscheinendes Licht, welches mit blauen Anteilen des Spektrums angereichert wird, kann Melatonin am Abend und in der Nacht unterdrücken.

Die Reduzierung der Bestrahlungsstärke im blauen Bereich wirkt sich auf die nicht-visuellen Reaktion (wie z.B. eine geringere Melatoninunterdrückung) aus. Solche spektrale Veränderungen verändern derzeit allerdings auch die Farbe (z.B. "Night Shift" auf iOS oder f.lux). Bildschirme werden Orange.

Monitore mit einstellbarer, nicht-visueller Wirkungen ohne Veränderung der Farbe wären daher wünschenswert. Maßgeschneiderte metamerische Lichtquellen für Displays und die Allgemeinbeleuchtung könnten Abhilfe schaffen. Diese kürzlich patentierten und zum Patent angemeldeten technischen Ansätze ermöglichen eine selektive Modulation der ipRGCs, ohne den visuellen Eindruck zu beeinträchtigen.

Die Prototypen von metamerischen Lichtquellen, mit denen sich der nicht-visuell wirksame Blauanteil des Lichts ohne Farbverfälschung gezielt variieren lässt werden in diesem Projekt auf ihre Auswirkungen auf den Schlaf getestet.

Wir gehen davon aus, dass Bildinhalte, die über die sogenannten melanopischen Displays in einem Low Melanopic (LM)-Modus dargestellt werden, den Schlaf wesentlich weniger beeinflussen als solche, die in einem High Melanopic Mode (HM) dargestellt werden. Wenn die Daten unsere Hypothese stützen, können abends LM-Displays und Lichtquellen verwendet werden, welche optimale Bedingungen für das Sehen erfüllen, ohne den Schlaf zu beeinträchtigen.