第四章、 研究結果
第五節、 不同光照對後續睡眠的影響
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第五節、不同光照對後續睡眠的影響
針對光照對睡眠可能產生的影響，本研究分析了入睡時間、前兩個睡眠週 期的深睡期、Delta 波的頻譜功率以及腦波覺醒，各變項的平均數與標準差見表 4-8。統計分析上均以相依樣本單因子變異數分析對上述數變項進行考驗。
入睡時間方面，綜合考驗達顯著差異(F(2,16)=5.76, p<.05, partial η2=.41)，
顯示睡前接受不同的光照會影響後續的入睡時間，事後比較發現 3000K 情境的 入睡時間短於 5000K 情境(p<.05,Cohen，s d=.93)，弱光情境的入睡時間同樣短 於 5000K 情境(p<.05,Cohen，s d=.93)，但參與者接受弱光和 3000K 光照後的入 睡時間並無統計上的差異(p=.86)。
前兩個睡眠週期的深睡期同樣在綜合考驗上達顯著(F(2,16)=4.14, p<.05, partial η2=.34)，事後比較發現 3000K 情境的深睡期較 5000K 情境長(p<.05, Cohen，s d=.83)，弱光情境的深睡期有較 5000K 情境長的趨勢(p=.07,Cohen，s d=.73)，其效果量也有接近.80 大效果的水準，但弱光與 3000K 情境相比則無明 顯的差異(p=.37)。
最後，頻譜功率主要由C4 測得的腦波進行分析，少數極端值由同時間點備 用的C3 腦波進行取代。綜合考驗發現各情境的頻譜功率沒有顯著差異(F(2,16)= 1.51, p=.25, partial η2=.15)。腦波覺醒次數的綜合考驗同樣不達統計上的顯著 (F(2,16)=.60, p=.58, partial η2=.07)。
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表 4-8.入睡時間、深睡期、Delta 波頻譜功率及腦波覺醒的平均數與標準差 5000K(A) 3000K(B) 弱 光(C) 事後比較
入睡時間 (分) 8.11( 5.56) 4.50( 3.12) 4.33( 2.65) A>B=C 深睡期 (分) 38.72(19.38) 49.00(23.36) 45.94(21.47) A<B=C Delta 波頻譜功率(%) 113.93(32.09) 139.48(32.06) 112.67(34.16) A=B=C 腦波覺醒 (次) 16.22( 8.63) 18.00(11.14) 16.44(11.11) A=B=C 註：平均數(標準差)
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l C h engchi U ni ve rs it y 第五章、討論
本研究讓參與者在睡前接受三小時弱光或室內燈強度不同色溫的光照，雖然 睡前的心跳速率及前半夜的Delta 波頻譜功率沒有發現光照效果，但在本實驗中 睡前的主觀嗜睡以及腦波頻譜功率的確會因不同的光照情境而有所差異，而且光 照的效果會延續至照光結束後的睡眠，進而影響入睡時間以及前半夜的深睡期長 度。接著將區分睡前光照期間以及光照結束後的睡眠兩大部分，對上述各個依變 項進行一些討論。
第一節、光照對睡前嗜睡程度及相關生理指標的影響
首先，就睡前的三小時而言，因為晝夜節律和恆定系統上的作用讓參與者越 來越嗜睡，我們預期這段時間，參與者的警覺程度會隨著時間而下降。本實驗所 測量的KSS 分數、Theta 波、Alpha 波、Beta 波、Theta-低頻 Alpha 波頻譜功率 以及心跳速率都有出現時間上的效果，越接近就寢時間，主觀嗜睡程度越高、低 頻腦波頻譜功率越高、Beta 波頻譜功率越高且心跳速率變慢，顯示本研究對這些 變項的測量有一定程度的效度。
在光照影響警覺及相關生理指標的效果上，以相同室內燈亮度比較不同色 溫，3000K 與 5000K 的光源對嗜睡程度的影響幾乎沒有任何差異，兩者僅在光 照 2.5 小時後低色溫情境的主觀嗜睡嗜睡程度有較高的趨勢，但在各頻率範圍的 腦波上均無差異。與弱光情境相比時，一般室內燈的 5000K 光源明顯可以降低 主觀嗜睡程度以及Theta-低頻 Alpha 波的頻譜功率，此結果與 Cajochen 等人 (2000)的研究結果一致，230 勒克斯的室內燈強度顯著較弱光情境更能抑制主觀 上的嗜睡程度。如果更細一步地由顯著的時間點來看，主觀嗜睡在光照半小時後 便出現差異，但腦波在光照三小時後才出現效果，因此在本實驗中，主觀嗜睡受
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勢。過去的研究發現Alpha 波受光照的影響，結果並不一致。Lockley(2006)的 研究比較 460nm 和 550nm 光照後的腦波，結果甚至發現，前者 9.5-10.5Hz 的 高頻Alpha 波活動反而較後者高。本研究也對這段頻率範圍的腦波進行分析，但 9.5-10.5Hz 的高頻 Alpha 波在光照三小時後相對於基準線的變化量，不會因不 同光照情境而有所不同(F(2,16)=1.45, p=.26, partial η2=.15)，顯示在本實驗中的 不同光照並不會影響Alpha 波的高頻部分。除了傳統頻率範圍的腦波，本研究另 外對Theta 加上 Alpha 波的低頻部分(5-9Hz)進行分析，結果發現 5000K 情境中，光照 3 小時後 5-9Hz 腦波的頻譜功率增加量顯著低於弱光情境。此結果與 Cajochen 等人(2000)的研究一致，該研究同樣發現 230 勒克斯的室內燈相較於弱 光，更能降低 5-9Hz 腦波的頻譜功率，而且其他頻率範圍的腦波，在兩情境中 均無明顯差異。
心跳速率方面，過去也有研究將心跳速率做為警覺程度的生理指標之一，
本研究發現不同光照後的心跳速率沒有明顯的差異。前述文獻回顧曾提及，不同 色溫的光照並不會對睡前的心跳速率產生影響，Ishibashi 等人(2007)的研究雖然 有看到效果，但是在參與者入睡三小時後，心跳速率才有顯著差異，而且只有
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光照的效果。就腦波頻譜功率及心跳速率的結果來看，本研究中不同的光照會影 響參與者中樞神經系統中大腦的活動，但卻沒有對其自律神經系統產生影響。其 中Beta 波及心跳速率都不會因不同光照情境而有差異，顯示參與者的生理激發 程度並沒有受到光照的影響。而 5-9Hz 的腦波在 5000K 燈源光照三小時後，其 頻譜功率的上升會受到抑制，前述文獻回顧曾提及 9Hz 以下的清醒腦波會同時 受到恆定和晝夜節律的影響，但前者的影響大於後者。因此本研究中的光照可能 是透過恆定來影響中樞神經系統的腦部活動，5000K 光源會抑制恆定系統上睡眠 驅力的累積，而讓參與者較為清醒。此外，相對於光照三小時後腦波頻譜功率才 出現效果，主觀嗜睡程度在光照半小時後即出現差異，因此本實驗中的不同光照 除了對腦部活動產生影響外，可能還影響了參與者認知上的判斷，而且光照對於 後者的影響是明顯快於前者的。
最後，與研究假設不符而值得注意的是，3000K 室內燈強度的光照與弱光 相比，兩者在影響主觀嗜睡程度以及腦波的效果上無明顯的差異。因此室內燈強 度的光源相較於弱光，能降低嗜睡程度或影響腦波的效果，主要是來自於
430-480nm 的短波長光線。當我們使用 430-480nm 光線含量較少的低色溫光源，
即使其亮度同室內燈強度，也不會影響參與者的警覺程度。綜合上述的結果，本 實驗發現，現代化生活的燈光，有可能會讓我們在睡前變得更為清醒，但此實驗 結果要視光源的色溫而定，短波長光線含量較少的低色溫光源與弱光相比，似乎 並不會讓參與者在睡前變得比較清醒。
第二節、光照對後續睡眠的影響
本研究讓參與者在睡前三小時接受不同的光照，結果發現暴露於弱光與低 色溫光源後，相較於高色溫的情境，參與者都能更快速地入睡。但與研究假設不
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的入睡時間都相當短。5000K、3000K 和弱光情境的平均入睡時間分別為 8.11、4.5 和 4.33 分鐘。雖然 5000K 情境的入睡時間顯著較其它情境長，但 8 分鐘仍 然是相當短的入睡時間。所以此 8 分鐘與 4 分鐘的差距，雖然具有統計上的意義，
但未必具有應用上的意義。後續或許可用入睡困難的失眠者做為參與者，檢視不 同的光照是否對其入睡時間有更明顯的效果。
在深睡期方面，Kozaki 等人(2005)發現 3000K 和 5000K 的光照後，雖然前 者的前半夜睡眠第四階段較後者長，但兩者並不達統計上的顯著，由於該研究僅
也出現於過去的研究中。例如Cajochen 等人(2000)的研究中，雖然弱光與 2500 勒克斯光照後的深睡期沒有差異，但亮光情境的Delta 波頻譜功率卻顯著較弱光 情境低；另外，Munch 等人(2006)的研究則發現 460nm 光照後的深睡期較 550nm 情境短，但在Delta 波頻譜功率上卻沒有差異。關於此不一致的狀況，或許來自
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結果不一致，應該是來自於第二種可能，腦波的頻率範圍。Cajochen 等人(1992) 以及Munch 等人(2006)的研究中，對睡眠腦波進行頻譜分析時，慢波的頻率範 圍均為 0.75-4.5Hz，而本研究採 0.5-4.5Hz，但上述兩研究及本實驗在判斷深 睡期的慢波時，均根據廣被使用的標準分析方式(Rechtschaffen & Kales, 1968)，因此頻率則在 2Hz 以下。此頻率範圍的不同，或許可以解釋本研究在兩種深睡 指標上獲得不一致的結果。
綜合來說，在睡眠的部分，本實驗的入睡時間和深睡期都有看到光照的效 果。但本研究無法完全確定睡前單次照光是透過晝夜節律還是恆定系統來對睡眠 產生影響。Cajochen 等人(1992)和 Munch 等人(2006)的研究都傾向認為光照是 透過晝夜節律的延遲去影響後續的睡眠，最直接證據是核心體溫或褪黑激素濃度
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進行測量，因此仍無法真正地確定光照是透過晝夜節律還是恆定系統來影響後續 睡眠。
最後，除了沒有進行褪黑激素濃度或核心體溫的測量外，本研究尚有下列的 限制以及後續相關研究可以改善的地方：首先，本實驗安排參與者照光時所進行 的活動是紙牌或棋類遊戲，但現代人的夜生活裡，除了室內燈外，常常同時又接 觸電視或電腦螢幕等其他光源，因此實驗的結果未必可以類推到同時接觸其他光 源的活動。另外，本研究的參與者皆為完全無睡眠困擾者，當對象有入睡或淺眠 等問題時，不一定可以獲得相同的研究結果。這點也是後續研究可以探討的地 方，睡前低色溫的光源是否對上述睡眠困擾者的問題有所幫助
第三節、結論
本研究改善過去光照實驗在外在效度上的限制，使實驗情境更貼近日常生活 的狀況，但仍可獲得與過去研究類似的結果。高色溫光源與低色溫光源相比，會 降低參與者睡前的嗜睡程度、增加入睡時間以及減少前半夜的深睡。另外，本實 驗將室內燈強度的高低兩色溫光源和亮度極低的弱光情境進行比較，結果發現一 般室內燈強度的光源，會讓參與者在睡前變得較為清醒、有較長的入睡時間以及
本研究改善過去光照實驗在外在效度上的限制，使實驗情境更貼近日常生活 的狀況，但仍可獲得與過去研究類似的結果。高色溫光源與低色溫光源相比，會 降低參與者睡前的嗜睡程度、增加入睡時間以及減少前半夜的深睡。另外，本實 驗將室內燈強度的高低兩色溫光源和亮度極低的弱光情境進行比較，結果發現一 般室內燈強度的光源，會讓參與者在睡前變得較為清醒、有較長的入睡時間以及