West Virginia University的神经科学家Randy J. Nelson数十年的研究表明，现代照明模式如何破坏了数百万年进化形成的、与自然昼夜周期同步的生物系统。
这些发现不仅对个体健康具有深远意义，也影响公共政策和临床实践。Nelson的实验室正在进行临床试验，研究是否阻断有害光污染的影响可以改善重症监护病房患者的治疗结果。而他的更广泛研究则表明，一些简单的干预措施或许可以预防现代生活中困扰人们的许多慢性健康问题。
从农场工人到脑科学研究的先驱
Nelson在《Brain Medicine》发表的一篇全面访谈中说道：“我的学术之路可以说是‘不典型’的典型。”他非传统的旅程始于高中时在火鸡加工厂值夜班，随后在克利夫兰的医院担任尸检助手，完成了超过100例尸体解剖。
一次前往圣地亚哥的假期最终引导他进入加州大学圣地亚哥分校，在那里他发现了自己对生物节律研究的热情。在加州大学伯克利分校，他与传奇科学家Frank Beach和Irving Zucker一起工作，成为美国第一位同时获得两个博士学位的人——心理学和内分泌学博士学位，这也奠定了他整合神经科学方法的基础。
光污染隐藏的健康代价
Nelson的研究揭示了夜间人造光损害健康的多个途径。他的实验室发现，不适当的光照不仅影响睡眠质量，还会在整个身体的相互关联系统中引发连锁反应。
Nelson研究中确定的主要干扰领域包括：
- 免疫系统功能紊乱，光照抑制了正常反应或引发过度炎症；
- 代谢紊乱可能加剧肥胖流行；
- 对情绪调节的直接影响，与抑郁症和焦虑症相关；
- 神经炎症可能加速大脑老化和认知衰退。
这项研究不仅记录了问题，还探索了解决方案。Nelson团队研究了对昼夜节律最具有破坏性的特定波长、身体从长期光照暴露中恢复的速度，以及时间作为生理过程中生物变量的贡献。
医院照明作为医疗干预
从实验室走向临床，Nelson的临床试验聚焦于医学中最脆弱的人群。两项主要研究正在考察控制光照是否可以改善中风康复和心脏手术患者的治疗结果——这些人群特别容易受到医院ICU典型的强烈照明条件的影响。
Nelson解释说：“昼夜节律是生物学的一个基本方面，关于它们的基础科学知识已经非常丰富。然而，这些基础科学知识很少被应用于临床医学。”
第三项试验正在研究明亮的蓝光面罩是否可以帮助夜班护士重置他们的昼夜节律，从而改善睡眠质量、认知表现和情绪。这项研究不仅关注患者护理，还关注医疗工作者自身的健康，因为他们因长期轮班工作面临显著的健康风险。
时间作为关键研究变量
Nelson最引人注目的观点之一是将一天中的时间视为所有研究中的关键生物变量。他认为，实验结果可能会因研究进行的时间而大相径庭，但这一信息在科学出版物中很少出现——这种疏忽可能解释了为什么一些研究无法复现先前的发现。
Nelson指出：“实验问题的答案可能部分取决于提问的时间。”这一观察对研究可重复性具有深远影响，并可能改变科学家在所有生物医学领域设计和解读研究的方式。
这一概念不仅限于研究方法，还延伸到实际应用中。Nelson的工作表明，医疗治疗、教育方法和工作场所政策都可以从考虑自然生物节律而非对抗进化编程中受益。
构建科学社区
在约翰·霍普金斯大学、俄亥俄州立大学和现在的西弗吉尼亚大学的职业生涯中，Nelson指导了25名博士生和16名博士后研究员。作为美国医学院神经科学系主任协会的现任主席，他倡导为早期职业研究者提供资源，同时应对影响研究生和博士后的心理健康危机。
Nelson的个人方式强调“工作与生活的整合”而非平衡，他将家庭纳入会议旅行中，并保持实验室传统如保龄球队和欢乐时光。他最近由牛津大学出版社出版的书籍《Dark Matters》将复杂的昼夜节律研究转化为公众可操作的实用建议。
减少晚间屏幕时间、在日落后使用更温暖的灯光、保持规律的睡眠习惯等简单干预措施，可以显著改善人口健康——这些建议尊重我们的进化遗产，通过将现代生活更紧密地与自然光模式对齐来实现。
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