光照对季节性情感障碍的治疗研究

杨春宇，梁树英，张青文

(重庆大学建筑城规学院，重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆 400045）

0 引言

光是人类生存不可缺少的重要元素之一。由于光照的缺乏或不合理会导致人体产生一系列的问题，较为典型的例子就是季节性情感障碍。研究发现，许多居住在北半球的人都会因季节的变化而产生情绪和行为的变化，医学上称为“季节性情感障碍”，特别是“冬季忧郁症”。据研究统计，6%的美国成年人患有“冬季忧郁症”，14%的人患有程度较轻的“冬季忧郁症”。光疗，就是指利用人工光或天然光防治疾病的物理治疗方法，其最初就是针对季节性情感障碍的研究而发明的。具体而言，光疗就是根据不同光色、不同波长的光线，针对不同的对象，按照一定的方法刺激植物神经系统和脑干网状结构，调节营养代谢、血液循环和内分泌功能，调控生理周期，改善症状。在北美和欧洲，从上世纪八十年代开始就有学者尝试用光照治疗季节性情感障碍，积累了大量的光疗使用经验。在我国，由于各种条件的限制，光疗的相关研究和应用都还比较缺乏。因此，我们有必要对光疗和季节性情感障碍进行更深入的研究。

1 季节性情感障碍

季节性情感障碍(Seasonal Affective Disorder，SAD）首先是由Rosenthal等(1984）命名的，主要指每年同一时期反复发作的抑郁性情感精神疾病。这类患者往往于每年秋季或冬季陷入抑郁，而春季或夏季症状减轻或恢复正常，其特征性症状为意志消沉、情绪低落、缺乏活力、社交能力减退、睡眠增加、食欲增高、喜食碳水化合物、体重增加等，甚至伴发各种躯体症状。这样的症状与动物冬眠非常相似，严重影响了日常工作和生活。季节性情感障碍是一类比较常见的精神疾病，属于情感障碍(抑郁症）的一个特殊亚型。在美国普通人群的发病率为5% ～8%;在欧洲成年人的发病率高达2%，女性与男性比例为4:1;在日本男女的发病率几乎相同。

季节性情感障碍的发病机制与季节、地域、日照等环境因素变化导致的植物神经功能障碍有关。根据有关研究，纬度越高，SAD的发病率越高，尤其是在气候寒冷、冬季持续时间长的北欧地区，SAD的患病率较高。当患者在移居到低纬度地区后，症状会有所缓解。因此，Rosenthal(1990）提出SAD的发病与纬度相关。事实上，纬度不同，日照时间的长短也不相同。有人研究SAD与日照时间的关系后，提出日照时间的减少才是引起SAD的主要原因。Sakamoto(1993）研究发现，SAD发病率与日照时间数呈显著负相关，与纬度仅呈弱相关。Musrase也认为从低纬度移居至高纬度的居民出现抑郁症状，正是由于日照时间缩短的原因。

Kripke等(1983）最先发现光照能缓解季节性情感障碍患者的抑郁症状。Golden所做的Meta分析也证实了光照治疗季节性情绪障碍的有效性。Terman等(1998）发现光照的强度和治疗效果有关，强光治疗的效果优于一般弱光。Rastad对50名季节性情绪障碍患者的随机对照研究也证实了光强与治疗效果有关这一结论。实际上，从1993年来，采用光疗治疗SAD使越来越多的患者受益。光疗改变了昼夜的时间节律，延长了光照时间，明显减少早醒，改善抑郁情绪，减少自杀的发生率，其治疗效果经过抑郁量表的测验得到了证实。现在普遍认为光疗是治疗SAD的首选治疗手段。其具体治疗方法是采用10000 lx光疗盒，每日30 min，或2500 lx，每日1～2 h。尽量在清晨醒后进行治疗，或在白天某一固定的时间进行照射，持续2～4周可取得平稳的抗抑郁效果。

2 褪黑素与SAD

褪黑素(melatonin，MT）是一种主要由松果体细胞分泌的肽类激素，它由5－羟色胺(5－HT）在酶的作用下转变而成，作为一种时间信号调节生物的昼夜节律。光是人体节律的最密切的外源性同步因子之一，大量研究表明生物体中松果体能够根据外界光照条件产生分泌调节。当外界光的信息(长短、强弱）通过视觉器官引起下丘脑视交叉上核(SCN）发生节律性振荡时，松果体能够将这种信息转化为节律性地分泌褪黑素，从而作用于许多器官上的褪黑激受体，并显示昼夜和季节性的不同。人类的自由持续节律周期约为25 h，生物钟SCN每天都要和外界的时间线索如自然环境的光——暗周期重新对时，使自身节律缩短1 h，产生24 h为周期的生理节律。因此，体液中褪黑素浓度也呈24 h节律变化，白天低、夜间高，夜/昼比率为2.6～3.2。另外，由于日照时间的季节性变化，夜长的冬季褪黑素分泌时间最长、分泌量最多，而昼长的夏季褪黑素分泌时间短、分泌量少，从而呈现出季节性节律。

研究表明，褪黑素可能与季节性情感障碍的发病密切相关。目前，对于褪黑素在SAD发病中的作用有几种假说，包括褪黑素水平增高假说、褪黑素节律幅度变动假说、褪黑素节律周期变动假说、褪黑素生成的遗传控制假说等。其中，最主要的是褪黑素水平增高假说和褪黑素节律周期变动假说。Lewy等(1980）认为SAD的发病机理可能与褪黑素增高有关。与对照组相比，SAD患者的褪黑素的水平较高，经过治疗后其水平降低。同时高纬度地区及秋冬季节光照时间少，褪黑素的分泌量较高，而SAD患者也多出现在高纬度地区和秋冬季节，由此推测褪黑素水平增高与SAD的发病有关。另外，也有学者认为季节性情绪障碍的成因是时相滞后，即褪黑素节律周期变动。褪黑素开始分泌是白昼节律相位起始的指标。Dahl等对褪黑素分泌的起始点进行测定，发现光疗前SAD患者比正常人的相位向后错位，而进过光疗后，褪黑素分泌的起始点则被提前，证实了褪黑素分泌时相滞后是SAD发病原因之一。当然也有学者对此持不同观点，因此，关于褪黑素在SAD病因中的具体作用还需要进一步的研究。

1980年Lewy等发现高强度的光线能够影响人类松果体释放褪黑素，这一发现进一步表明人类的生理功能明显受光线的影响。临床研究也证明，用光照治疗季节性情感障碍有效，其机制就在于光照可调节松果体分泌褪黑素。临床研究还发现经由视网膜的光信息很重要，照射到人体其他部位的光则没有临床效果。同时，Koorengevel等研究也发现，“眼外”光照射对SAD治疗效果与对照组无区别，这说明光照疗法是通过眼睛介导的。光疗时，病人眼睛暴露在不同的可见光下，光线通过视觉信号刺激视网膜，作用于非视锥细胞，非视杆细胞的视觉光受体，通过视神经的非感觉传导通路来调节松果体的功能，促进松果体释放褪黑素，通过眼与中枢神经系统的相互作用，经视丘下部路径调节免疫系统治疗各种疾病，这一神经传导通路已被跟踪证实，其生理解剖基础已经明朗。

3 光谱与生物学效应

研究表明，不同光谱成分、不同照度的光线对人体会产生不同的生理反应。如果光线选择不当就会引起对细胞和组织有害的光化学反应。目前绝大多数光疗装置的光源都是采用产生白光或者称为全日光谱的荧光灯管，使光强达到2500～10000 lx的范围。这些光疗装置的荧光灯管会产生一定程度的紫外线，对视觉器官产生急性或慢性的损伤，比如角膜或结膜炎、急性或亚急性的视网膜病变等，而紫外光已经被证实并不增加光疗效果。

一般认为，对人体节律产生显著影响的光线在420～500 nm波长范围之间。Wright等用普通光箱和不同波长的LED组成的眼镜式光源对健康志愿者进行光照实验，结果显示蓝/绿LED对褪黑素产生最大抑制，普通光箱和白光LED对褪黑素的抑制无显著差异。动物实验也表明，蓝绿光谱范围的光线对昼夜节律系统有最强的影响。临床研究表明，高强度的白光虽然有效，但病人感觉不适，依从性较差，而绿光强度较弱，更容易耐受，病人依从性好，其治疗效果优于白光。所以，主张使用低强度的绿光(200～400 lx）治疗季节性情绪障碍。同时，研究还发现460～480 nm的蓝光对于人体的生理学效应最为明显，光强在400 lx以上就会产生明显的生理效应，有利于季节性情绪障碍的康复治疗。美国Brown大学的David Berson发现了一种新的感光细胞，称之为司辰视觉系统(非成像视觉），它的最大灵敏度在波长460 nm的蓝光附近，并直接作用于下丘脑的松果体，影响人体的生物功能。应用蓝光照明能刺激视网膜上的神经节细胞，使体内皮质醇的浓度增高，并抑制褪黑素的分泌，可以明显改变原来的不适应状态。若要达到相同的生物作用，使用其他颜色的灯光需要更高的照度。2004年Cajochen发现用460 nm单色光照射2 h后比555 nm单色光照射后有更明显的褪黑素的抑制作用，同时还会提高警觉反应，增加体温、心率并降低皮肤末梢区域的温度。另外，CIE最新研究结果显示，缺少蓝光的光脉冲照射能降低褪黑素的抑制作用，但是可能引起生物钟偏移。

4 小结

季节性情感障碍发病率较高，由于其反复发作性，严重影响了人们的日常工作和生活。光疗作为一种无创性的物理治疗手段，具备有效、方便、安全、副作用轻微等优点，经过近30年的研究和发展，目前已成为治疗季节性情感障碍的主要手段，表明恰当的光照有着积极的治疗意义和广阔的治疗前景。但是，目前国内对光疗的使用和研究还比较缺乏，关于光疗的作用机制、褪黑素与季节性情感障碍病因的关系以及光疗的最佳光谱成分等还需要更深入的研究。

［1］王春雪，张宇，王拥军，等.一种悄然兴起的非药物治疗手段——光疗［J］.中国全科医学，2001，4(5）:416 ～418

［2］Rosenthal N E，Sack D A，Gillin J C，et al.Seasonal Affective Disorder:A Description of the Syndrome and Preliminary Findings With Light Therapy［J］.Arch Gen Psychiatry，1984，41(1）:72 ～80

［3］Rosen L N，Targum S D，Terman M，et al.Prevalence of seasonal affective disorder at four latitudes［J］.Psychiatry Research，1990，31(2）:131 ～144

［4］Takahashi K，Asano Y，Kohsaka M，et al.Multi－ center study of seasonal affective disorders in Japan.A preliminary report［J］.Journal of Affective Disorders，1991，21(1）:57～65

［5］Sakamoto K，Kamo T，Nakadaira S，Tamura A，et al.A mationwide survey of seasonal affective at 53 outpatient university clinics in Japan［J］.Acta Psychiatrica Scandinavica，1993，87(4）:258 ～265

［6］Murase S，Murase S，Kitabatake M，et al.Seasonal mood variation among Japanese residents of Stockholm［J］.Acta Psychiatrica Scandinavica，1995，92(1）:51 ～55

［7］Golden R N，Gaynes B N，Ekstrom R D，et al.The efficacy of light therapy in the treatment of mood disorders:a review and meta － analysis of the evidence［J］.Am J Psychiatry，2005，162(4）:656 ～662

［8］Rastad C，Ulfberg J，Lindberg P.Light room therapy effective in mild forms of seasonal affective disorder——a randomised controlled study［J］.Journal Affective Disorders，2008，108(3）:291～296

［9］Compton M T，Nemeroff C B.The Treatment of Bipolar Depression［J］.J Clin Psychiatry，2000，61(9）:57 ～67

［10］Wirz-Justice A，Graw P.Phototherapy［J］.Ther Umsch，2000，57(2）:71 ～75

［11］Jastrow H，Racke J.Analysis of synaptic bodies in the Sprague－Dawley rat pineal gland under extreme photoperiods［J］.Micron，2007，38(3）:237 ～251

［12］叶百宽，郭霞珍，杨美娟.冬夏不同光照下大白鼠松果体细胞结构变化的电镜观察［J］.北京中医药大学学报，2001，24(2）:32～34

［13］Goodwin F K，Jamison K R.Manic － Depressive Illness［M］.Oxford University Press，New York，1990.541 ～574

［14］程杰.季节性情感障碍与褪黑素及光疗［J］.实用医学杂志，2001，17(10）:1011～1012

［15］张大勇，周青.季节性情感障碍的病因探讨［M］.国外医学精神病学分册，1998，9～74

［16］Terman J S，Terman M，Lo E，et al.Circadian time of morning light administration and therapeutic response in winter depression［J］.Arch Gen Psychiatry，2001，58:69 ～75

［17］Wehr T A，Skwerer R G，Jacobsen F M，et al.Eye versus skin phototherapy of seasonal affective disorder［J］.The A-merican Journal of Psychiatry，1987，144(6）:753 ～ 757

［18］Koorengevel K M，Gordijn M C，Beersma D G，et al.Extraocular light therapy in winter depression:a double-blind placebo-controlled study［J］.Biological Psychiatry，2001，50(9）:691～698

［19］Pandi-Perumal S R，Smits M，Spence W，et al.Dim light melatonin onset(DLMO）:a tool for the analysis of circadian phase in human sleep and chronobiological disorders［J］.Progress in Neuro-psychopharmacology Biological Psychiatry，2007，31(1）:1 ～11

［20］Berson D M，Dunn F A，Takao M.Phototransduction by retinal ganglion cells that set the circadian clock［J］.Science，2002，295:1070 ～1073

［21］Wright H R，Lack L C，Kennaway D J.Differential effects of light wavelength in phase advancing the melatonin rhythm［J］.Journal of Pineal Research，2004，36(2）:140 ～144

［22］Ahmed S，Cutter N L，Lewy A J，et al.Phase response curve of low－intensity green light in winter depressives［J］.Sleep Research，1995，24:508

［23］徐晨洁，宋贤杰.LED光生物安全性及其生物功能应用［J］.中国照明电器，2009(6）:1 ～3