Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В отчётном периоде проведено систематическое исследование влияния параметров искусственного освещения на когнитивные функции и психоэмоциональную реакцию человека. Работа включала разработку методики проведения экспериментальных работ с учетом современных представлений о IF (формирующих изображение) и NIF (неформирующих) реакциях, создание экспериментальной осветительной установки с контролем коррелированной цветовой температуры (КЦТ) и освещённости, проведение контролируемых экспериментов с использованием интегративного подхода. Разработка методики исследования Сформирована многоуровневая и структурированная программа и методика исследований, дифференцирующие IF- и NIF-реакции. IF-реакции связаны с когнитивными процессами (внимание, память, исполнительный контроль), а NIF-реакции связаны с невизуальными, биологическими эффектами света. Методика объединяет три канала: поведенческий (нейропсихологическое тестирование), субъективный (опросники) и объективно-физиологический (регистрация ЧСС, глазная активность). Создание экспериментальной осветительной установки Разработана действующая установка на основе светодиодной ленты (2700К и 6000К), управляемой контроллером. Обеспечена регулировка КЦТ (2700–6000К) и освещённости (до 550 лк). Реализованы четыре фиксированных (3000К, 4000К, 5000К, 6000К при 300 лк) и два динамических (смена КЦТ при 300 лк в течении эксперимента) режима освещения. Параметры верифицированы спектрометром OHSP-350. Проведение комплексной серии экспериментов Проведено две серии экспериментов в светоизолированном помещение в фиксированное время (9:00-12:00), что минимизировало влияние циркадных ритмов на результаты. В исследовании приняли участие 64 добровольца в возрасте 18-25 лет без зрительных, неврологических патологий и специальных знаний о связи освещения с когнитивной активностью (22 мужчины, 42 женщины). Данное распределение обеспечивало достаточную статистическую мощность (>0,85 для основных эффектов) для двухфакторного дисперсионного анализа при α=0,05. Перед началом сессии участники проходили стандартизированный инструктаж, а перед каждым световым режимом в течение 2 минут находились в темноте для полной адаптации зрительной системы. Для эксперимента были разработаны четыре эквивалентных по сложности набора когнитивных тестов (символьно-цифровой, слежения А и В, Струпа, на различия и на классификацию), различающихся стимульным материалом для исключения эффекта заучивания. Субъективная оценка проводилась с помощью стандартизированных нейропсихологических тестов, верифицированных шкал (NASA-TLX, KSS), шкал зрительного комфорта и эмоционального состояния. Первая серия экспериментов была направлена на изучение и уточнение механизмов влияния фиксированной ЦКТ на человека и формирование динамических режимов на основе полученных результатов. Для второй серии экспериментов, были реализованы два динамических световых режима: • Режим 1 (Р1): 6000К, 4000К, 6000К, 3000К, 6000К, 6000К; • Режим 2 (Р2): 3000К, 5000К, 3000К, 6000К, 3000К, 4000К. Участники были распределены по четырем экспериментальным условиям (Р1_1, Р1_2, Р2_1, Р2_2), образованным комбинацией светового режима и последовательности тестов. Научные результаты и их интерпретация Статистическая обработка данных включала двухфакторный дисперсионный анализ (two-way ANOVA) с межсубъектными факторами "последовательность световых режимов" и "пол участника". Зависимыми переменными выступали показатели когнитивной эффективности, субъективные оценки и физиологические маркеры. Анализ показал статистически значимое влияние освещения на человека. Так, время выполнения задач (p = 0,007) при 4000К и 6000К было на 15-18% меньше, чем при 3000К и 5000К. Количество ошибок (p = 0,089) и средний пульс (p = 0,162) не различались значимо, что указывает на отсутствие выраженного физиологического стресса. В то же время по шкале NASA-TLX выявлены достоверные различия по умственной нагрузке (p = 0,032), давлению времени (p = 0,041), эффективности (p = 0,028), усилиям (p = 0,019) и фрустрации (p = 0,037), особенно в ощущениях усталости и напряжения, вероятно связанных с визуальным дискомфортом или контрастом при разных цветовых температурах. КЦТ 5000К характеризовалась наихудшими показателями (увеличение времени выполнения на 18%, рост ошибок на 22% и высокий уровень субъективной нагрузки). 3000К обеспечивала расслабленность при меньшей активности, а 6000К – хорошую скорость выполнения задач при повышенном уровне субъективных усилий. Таким образом, среди фиксированных, оптимальной КЦТ для интеллектуальной деятельности признана 4000К, при которой участники показывали наилучшие результаты по скорости и точности выполнения заданий при минимальной субъективной нагрузке. Однако динамический режим (Р1) освещения сокращал время выполнения тестов на 17, 11, 25, 11% по сравнению с 3000, 4000, 5000, 6000К соответственно. При этом, было обнаружено, что мужчины совершают в 1,8–2,4 раза больше ошибок при том же времени выполнения, а женщины демонстрируют большую восприимчивость к изменению КЦТ, устойчивость к утомлению и лучший зрительный комфорт. Практические перспективы Результаты подтверждают потенциал освещения как инструмента управления когнитивной эффективностью и психоэмоциональной реакцией. Дальнейшие направления: учёт возрастных групп, пола и хронотипов, разработка адаптивных систем биодинамического освещения, оценка работы с мониторами и расчёт мелатопической освещённости. Исследование заложило основу для создания интеллектуальных световых сред, поддерживающих оптимальное психофизиологическое состояние при когнитивных нагрузках.