Nærmere naturlig lys: effekter av døgnrytmestyrt belysning (arbeidstittel)

How light affects us biologically is a relatively new aspect of the science of light, in which there is still a great need for more research. Light radiation is a critical factor for all life, as this radiation stimulates biological processes. Both the radiation we get from the sun and the radiation we stay in under electrical lighting affect our biology, among other things by regulating our circadian rhythms. Our biology was originally developed under central latitudes, where the natural light is balanced between day and night. Here in the north, however, we have bright summer nights and dark winter days. A balanced circadian rhythm is important for sleep quality, and recovery during sleep is critical for quality of life. Light regulates the production of sleep hormone (melatonin), and optimal function of this process requires exposure to relatively bright light, such as daylight, in the morning, and limitation of light exposure in the evening. This hormonal regulation has a different sensitivity curve than the visual apparatus, and we therefore need more knowledge about how electrical lighting should be adapted to this. This forms the base of the project’s overall theme, and the project will study how we are affected by different lighting conditions indoors. New technology makes it possible to install light sources that emit wavelengths more similar to the composition of natural daylight. It will thus be possible to offer lighting which not only fulfills visual purposes, but which will also be able to influence biological processes in a supposedly positive way. The purpose of the Ph.D. project will be to look at how such lighting can be used in buildings (such as scope and lighting control), and what kind of effect this can have for users of the building.

Hvordan lys påvirker oss biologisk er et relativt nytt aspekt ved lysfaget, som det fremdeles er et stort behov for at det forskes mer på. Lysstråling er en kritisk faktor for alt liv, ved at strålingen stimulerer biologiske prosesser. Både den strålingen vi får fra solen og strålingen som vi oppholder oss i under elektrisk belysning påvirker vår biologi, blant annet ved å regulere døgnrytme. Vår biologi ble opprinnelig utviklet under sentrale breddegrader, hvor det naturlige lyset er balansert mellom dag og natt. Her i nord har vi imidlertid lyse sommernetter og mørke vinterdager. En balansert døgnrytme er viktig for søvnkvalitet, og restitusjon ved søvn er kritisk for livskvalitet. Lys regulerer produksjon av søvnhormon (melatonin), og denne prosessen krever at vi eksponeres for relativt sterkt lys, som dagslys, om morgenen, og begrenser lys om kvelden. Denne hormonreguleringen har en annen følsomhetskurve enn synsapparatet, og vi trenger derfor mer kunnskap om hvordan elektrisk belysning bør tilpasses dette. Prosjektets overordnede tema tar utgangspunkt i dette, og hvordan vi påvirkes av ulike lysforhold innendørs. Nyere teknologi gjør det mulig å installere lyskilder som utstråler bølgelengder mer lik sammensetningen i naturlig dagslys. Det vil dermed være mulig å tilby belysning som ikke bare ivaretar visuelle formål, men som også vil kunne påvirke biologiske prosesser på en antatt positiv måte. Elektrisk belysning med strålingssammensetning nærmere den i naturlig lys vil fremdeles ha betydelig lavere lysmengde enn det man kan bli eksponert for utendørs. Det kan med bakgrunn i dette være aktuelt å studere både virkning av lysmengde og strålingssammensetning. Hensikten med Ph.D.-prosjektet vil være å se på hvordan slik belysning kan benyttes i bygg (som omfang og styring), og hva slags effekt dette kan ha for brukere av bygget.