A single day of natural daylight exposure and physical activity does not conclusively change circadian phase: A Bayesian crossover experiment
这项涉及41名健康成年人的贝叶斯交叉实验发现，单日自然日光暴露（无论是否伴随体力活动）在改变昼夜节律相位方面提供的证据尚无定论，这表明需要更大规模的样本或更强烈、重复或经过策略性定时安排的暴露，以明确这些效应。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
在每个人的体内都运行着一个主时钟，这是一种周期略长于单日的生物节律。为了让这个内部计时器与太阳日保持同步，大脑高度依赖于最强大的可用信号：昼夜交替的光暗循环。当光线进入眼睛，它会沿着一条专门的路径传导至大脑的中枢调节器，告诉身体何时该醒来或何时该休息。这套系统极其敏感，光照的时机、强度和持续时间都能改变我们睡眠、激素和警觉性的整个日程。虽然我们知道早晨的强光可以将我们的内部时钟提前，而夜晚的光线会将它推迟，但对于现代生活而言，一个关键的问题仍然存在：仅仅是在户外度过一天，沐浴在自然阳光下并可能活动身体，是否有足够的能量来重置这个时钟？
巴塞尔大学的一个研究小组致力于通过将一组健康的成年人带入真实世界（但在严格的实验控制之下）来回答这个问题。他们想看看一天的自然日光，无论是否结合体育锻炼，是否足以改变人体内部时钟的定时。为了衡量这种变化，他们观察了褪黑素分泌起始时间（DLMO），这是一个精确的生物标志物，指示身体何时开始产生褪黑素——这种激素负责发出睡眠信号。在典型的一天中，这种激素会在傍晚开始上升，为身体休息做准备。通过测量在特定暴露日之前和之后，这种上升开始的确切时间，科学家们可以确定时钟是否发生了偏移。
这项研究涉及41名健康的成年人，其中大部分处于二十岁出头，他们同意遵循非常严格的常规。他们每天保持相同的睡眠和起床时间，避免摄入咖啡因、酒精和午睡，以确保在实验开始前他们的身体处于稳定的节律中。随后，参与者完成了三次独立的实验室访问，每次持续约40小时。在每次访问期间，他们都会经历一个从早晨开始的八小时光照窗口。在一种条件下，他们在户外自然日光下度过；在另一种条件下，他们前往相同的户外地点，但佩戴了特殊的琥珀色眼镜，这种眼镜可以阻挡对影响生物钟最为有效的短波蓝光；在第三种条件下，他们则在标准的电灯照明下待在室内。
为了测试运动的作用，研究人员将参与者分为两组。一组人在大约八小时中的四小时里在巴塞尔附近的丘陵小径上徒步；另一组则保持静止，在室内坐着或缓慢行走。这创造了多种情景组合：有些人获得了明亮的自然光并活动了身体，有些人获得了强光但保持静止，还有些人获得了较弱的光线且没有运动。在这些日子里，研究人员仔细追踪了每个人接收到的确切光量以及他们的心脏工作强度。他们还测量了参与者感到困倦、疲劳或警觉的程度，以及他们对简单声音的反应速度，以观察当天的活动是否对他们的情绪或注意力产生了即时影响。
结果却出人意料地平淡。在利用复杂的统计模型分析数据后，研究人员发现没有确凿的证据表明，仅仅一天的自然日光（无论是否结合徒步）足以改变人体的内部时钟。虽然数据显示，在光照更多或活动更多的日子里，时钟有向提前移动的微弱趋势，但这些变化是微小且不一致的。有些参与者的时钟提前了，有些则推迟了，许多人则完全没有变化。统计学证据并不足以说明这些偏移是由光照或运动引起的。这似乎意味着，单日的暴露量根本不足以克服人体现有节律的稳定性。
研究还观察了参与者在当天及之后的感受。正如预期，徒步组明显感到体力消耗较大，但对情绪和警觉性的影响却褒贬不一。有一点微弱的迹象表明，更多的光照可能与更好的日间情绪相关，但这种效应如此微小，几乎难以察觉。有趣的是，运动组在傍晚时的反应速度更快，但这似乎是因为这些人早在实验开始前就已经反应更快了，而不是由于当天的活动所致。研究人员得出结论，虽然光照和运动是调节我们生物节律的有力工具，但单日的暴露量可能不足以对人体内部时钟的定时产生可测量的改变。
这并不意味着日光和运动对我们的生物钟健康并不重要。相反，研究结果表明，人体可能需要通过长期的、习惯性的暴露于这些信号中，才能显著调整其节律。正如仅仅一天节食很难改变一个人的长期体重一样，仅仅一天的高强度光照和运动可能不足以重置一个由多年常规习惯所设定的生物时钟。这项研究强调，要真正影响我们的内部时间，我们可能需要关注数周甚至数月内的日常习惯，而不是期待通过完美户外的一天来获得快速见效。人体具有韧性，其时钟旨在抵御单日的变化，等待着一种持续的光照和活动模式来引发持久的改变。
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