光療對情緒障礙疾病的治療及研究現狀

莊乙瀟，林燕丹

(復旦大學電光源研究所，先進照明技術教育部工程研究中心，上海 200433)

引言

在適當時間接受適當強度和時長的光照射，可以對情緒障礙患者的情緒、身體癥狀以及睡眠狀況產生顯著影響。臨床已廣泛應用光療于季節性抑郁癥[1](冬季抑郁癥)等治療上。我們調研了光療在對季節性抑郁癥、非季節性抑郁癥以及其他情緒障礙中的應用，包括經前期綜合征、產前產后抑郁癥以及成人注意力缺陷障礙等。光療可用于緩解情緒障礙、維持治療效果并減少復發的可能性。同時，對光療的副作用我們進行了調研。光療為情緒障礙疾病的治療提供了一種與藥物相容的輔助手段，可以加速改善并減輕癥狀。

1 光生物效應與情緒障礙疾病

1)人體光生物效應。2002年Berson[2]發現哺乳動物視網膜的第三類感光細胞-ipRGC(Intrinsically photosensitive retinal ganglion cell)，提出本征感光視網膜神經節細胞，即人體眼睛存在非視覺通道。ipRGCs接收到光刺激后，并不將刺激信號傳導到人腦的視覺皮層，而是直接傳導給了下丘腦，再通過下丘腦傳導給松果體。通過對松果體的刺激，調節褪黑素(melatonin)的分泌，從而起到管理機體生理時間的作用，協調和控制人們的節律及在不同時段里的活動狀態[3]。ipRGCs對波長為484 nm的藍光最敏感[4]，可見光中的藍光成分的影響尤其明顯。這類感光細胞參與調節人體體征、激素分泌和晝夜節律等，產生人體光生物效應。

2)光照對激素與生理節律的影響。光對于褪黑素的分泌有重要的影響，特別是藍光對于褪黑素的分泌有明顯的抑制作用[5]，446～477 nm被認為是對褪黑素的分泌產生抑制作用的范圍[6]。

Figueiro等[7]通過研究電腦、平板和手機等光照對人體褪黑素的抑制作用，發現在光照1 h和2 h后其褪黑素抑制程度分別約為23%和38%。在青少年中上述光照對人體褪黑素抑制作用更加顯著。褪黑素影響人的睡眠，會因光照而抑制分泌。

Lockley等[8]通過對松果體分泌褪黑激素的研究發現：人體的晝夜節律調節效應與光的波長有關。相對于三類感光細胞的視覺靈敏度，人體的非視覺生物效應對光的靈敏度發生了“藍移”。由生理節律引起相關疾病也會伴隨著情緒性障礙疾病的發生[9]。

研究發現，通過改變光環境的照度和色溫等參數,會對人體的體溫、血壓、心率、腦電圖(electroenceph-alogram，EEG)和心情等[2]非視覺效應產生影響，如：影響生物鐘的形成，改善睡眠質量，預防抑郁，改善社會行為活動等。

美國Lighting Research Center[10]對光與生理節律之間展開了研究，其中包含光照干預生理節律的方式。不可忽視的是，激素分泌與人的生理節律有著重要的聯系，特別是褪黑素與皮質醇等。激素分泌與節律的紊亂會導致許多相關疾病。同時，許多情緒障礙疾病以及其他疾病，均可通過調節激素分泌得到緩解。這樣的情緒障礙疾病可通過光實現治療。

3)情緒障礙疾病的機理。情緒障礙疾病，其表現復雜，病因、病理機制迄今尚未明確。以抑郁癥為例,其中有研究表明，抑郁癥的產生和5-羥色胺(5-HT)功能低下有關，對抑郁癥發病機理的研究，已在5-羥色胺(5-HT)、去甲腎上腺素(NE)和多巴胺(DA)等單胺類遞質系統的功能紊亂和分子水平的異常變化的方面取得了進步和突破[1]。5-羥色胺(5-HT)是哺乳類動物體內重要的神經遞質，其在中樞神經系統等發揮重要的生物學效應。中樞神經系統5-HT的神經核團位于中腦中縫核，廣泛投射到大腦皮層[15]。

研究表明，抑郁癥可能與多巴胺在細胞外水平的低下有關。另有研究表明下丘腦-垂體-腎上腺皮質(HPA)系統功能紊亂與抑郁癥發病有密切的關系。下丘腦-垂體-腎上腺皮質(HPA)系統功能紊亂是抑郁癥患者神經內分泌功能失調的主要特征之一，主要表現為皮質醇分泌增多以及晝夜分泌節律的改變。同時，HPA與5-HT能系統之間的關系使HPA與抑郁癥之間的關系變得更復雜。擬皮質醇藥物能誘發抑郁，直接將促腎上腺皮質激素釋放激素(CRH)注射到實驗動物的中樞神經系統后，可引起類似于抑郁癥患者的癥狀(如行動減少、食欲減退、體質量減輕、睡眠紊亂、性欲缺乏等)。皮質醇升高可導致5-羥色胺(5-HT)及去甲腎上腺素(NE)合成不足，出現與抑郁癥相關的癥狀，同時抗皮質醇藥物能緩解抑郁癥[11]。皮質醇是影響抑郁癥的一個重要因素，皮質醇對于人的行為和心情有著重要的影響。光照能影響皮質醇等激素的分泌，可對抑郁癥進行治療，對于光療或輔助治療情緒障礙疾病的研究也正逐漸增加。

2 光對情緒障礙疾病的治療

2.1 光療對季節性抑郁癥

對季節性抑郁癥通過基于觀察季節性抑郁癥患者內部晝夜節律相位相對于外部時鐘延遲，如睡眠-覺醒周期[12]，我們發現強光治療法(bright light therapy)通過時鐘的相位推進，可產生抗抑郁作用[13],但對于抑郁癥的發病與晝夜節律是否有關仍有爭議[14]。Willeit等[15]研究表明，光療可以通過提高5-HT轉運體的轉運效能,增加賓觸間5-HT的含量。Hoekstra等[16]研究表明，光照能夠提高5-HT合成中重要輔酶——四氫生物嘌呤含量而增加5-HT合成。Grass等[17]研究表明，光照能通過白蛋白與膽紅素結合物作為中介激活5-HT合成的關鍵酶之一色氨酸脫羧酶，從而提高5-HT的合成效率，發揮抗抑郁的作用。Koorengevel等[18]研究發現，眼外光照射對抑郁癥有治療效果，光照療法是通過眼睛介導的。

大量實驗比較及研究提供數據顯示，光療對季節性抑郁癥有一定的治療功效[19,20]。強光治療是一種有效的治療方法，可作對為季節性抑郁癥的初級治療方式[21]。同時，研究表明光療具有副作用小的優勢[21]。除季節性抑郁癥以外，其他情緒障礙疾病也可采用光療的方式進行治療[1]。

光療使用過程中，光照亮度、光照時間長短、光譜等因子均影響著光療的質量和效果。按光療使用光源照度高低，可分為：強光治療(bright light therapy)、弱光治療(dim light therapy)，強光治療中照度大于1 000 lx，弱光治療中照度低于300 lx甚至更低，已有實驗證明不同照度光源對抑郁癥患者有不同程度的治療作用。從接受光療的時間分類，可分為：黎明模擬(dawn simulator)、清晨治療(morning treatment)、傍晚治療(evening treatment)、清晨與傍晚結合(morning & evening treatment)等。從治療時長可分為：短時間(單次治療時間小于60 min)、長時間(單次治療時間大于60 min)，其中部分光療方式持續時間過長存在傷害人體的可能性，故單日光療時間長度一般不超過3 h。從使用光療的光譜可分為：單色光療、白光治療，現有治療方式多采用白光療，白光治療中又可使用不同色溫的白光對抑郁癥患者進行治療。

1)光療時長與季節性抑郁癥。

研究發現不同照射時長光療有不同影響。Checkley[22]實驗使用光療條件為一日內早晨3 h、傍晚3 h，其實驗前后HAMD評分從29.5降低至15.1，Rosenthal[23]實驗中HAMD評分從24.4降低至12.8；Checkley等[22]和Rosenthal等[23]實驗前后HAMD評分變化顯著；Depue[25]、Isaacs等[26]、Wirz-Justice[27]和Terman等[28]實驗中使用光療條件為一日內早晨2 h、傍晚2 h，其實驗前后HAMD評分變化顯著； Depue[25]實驗中HAMD評分從25.6降低至6.5；Isaacs[26]實驗中HAMD評分從13.9降低至9.5；Wirz-Justice[27]實驗中HAMD評分從30.0降低至10.1；Terman等[28]實驗中HAMD評分從16.2降低至4.7；Checkley等[22]、Hellekson等[29]實驗中使用光療條件為一日內早晨1 h、傍晚1 h，其實驗前后HAMD評分降低；Hellekson[29]實驗中HAMD評分從16.8降低至7.0。

清晨光療和傍晚照明實驗中，治療時長多為2 h左右，并取得了很好的改善效果。不同光療時長對抑郁癥的緩解存在不同程度作用，照射時間2 h改善效果最顯著，在1 h和3 h也均存在改善效果。

2)照度與季節性抑郁癥。

不同照度光源對光治療效果有著不同的效果[30]。研究發現每天上午接受30 min強度為10 000 lx、100 lx的光照治療，10 000 lx比100 lx光照更明顯降低HAMD評分，改善抑郁癥狀況[31]。 Lin等[32]通過實驗研究發現，接受90 min 6 000 lx,4 000 lx強光光照治療，4 000 lx和6 000 lx光照均可明顯改善情緒狀況。

3)光療時間與季節性抑郁癥。

常見治療中光療時間有清晨治療、傍晚治療、清晨與傍晚結合等，照射時間在2 h效果顯著。其中部分實驗清晨治療開始時間為6:00，Terman等[24]分析了17個清晨治療實驗，其平均HAMD評分從17.8降低至8.1；部分實驗傍晚治療開始時間為18:00，Terman等[24]分析了18個傍晚治療實驗，其平均HAMD評分從18.0降低至10.1；Terman等[24]分析了11個同時使用清晨和傍晚治療的實驗，其平均HAMD評分從21.1降低至9.2。

一日內不同照射時間對抑郁癥的改善作用存在不同程度的作用，一日僅一次治療時，清晨治療比傍晚治療更顯著改善抑郁癥狀，而一日內分別接受清晨和傍晚治療可以更顯著的改善抑郁癥狀[24]。

2.2 光療與非季節性抑郁癥

已有實驗證明光療對非季節性抑郁癥既安全又有效[33]。Stefan等[34]表明光療在非季節性抑郁癥治療中表現出明顯的治療效果，為代替藥物治療的一種選擇，且副作用很小。同時有研究表明，使用光療法使非季節性抑郁癥患者的癥狀減輕，且高于對照組50%以上。因此光療是非季節性患者一種可選擇治療方式。Al-Karawi等[35]表明在持續2～5周實驗中光療有最高的抗抑郁作用。光療是非季節性抑郁癥治療的新途徑。由于其尚未被廣泛應用于非季節性抑郁癥治療領域，光療作為輔助治療的最佳持續時間、暴露的強度和時間以及治療期的持續時間仍需研究。

針對非季節性抑郁癥研究中，給予27名住院患者7 d的光療，24%患者在弱光治療下癥狀緩解，實驗中，清晨或晚上接受光療沒有差異[36]。針對28名住院患者使用為期10 d的3 000～4 000 lx頂燈照明，其中17例患者顯示抑郁情緒評分提高了50%以上[37]。對9例非季節性復發性住院患者的試驗，發現經過三周每天2 h 5 000 lx清晨光治療后，64.1%的人抑郁評定量表有所改善，與其他接受每天丙咪嗪150 mg或光與丙咪嗪的組合的患者改善狀況之間沒有顯著差異[38]。Goel等[39]對兩年以上非季節性抑郁癥患者使用持續5周每天一小時10 000 lx強光光療，對患者緩解率達50%。Lin等[40]分別于清晨和傍晚使抑郁傾向患者接受90 min白光強光光照治療，傍晚治療和清晨治療均可明顯改善情緒狀況，并發現非季節性抑郁傾向人群更偏向傍晚光照的光療方式，而對照組對兩種不同光照時間傾向無明顯差異。

老年人群在成年人中為一個特殊的研究群體，由于其身體狀況較為特殊，在治療非季節性抑郁癥過程中，其治療的反應時間、伴隨發生的副作用和病癥不可忽視。對非季節性抑郁癥老年患者連續5 d清晨使用半小時的10 000 lx強光或300 lx弱光治療的研究中，患者情緒顯著改善[41]。文獻[42]中對30位住院非季節性抑郁癥老年患者研究發現，與未治療的對照組相比，連續5天每天使用50 min光照5 000 lx治療后抑郁癥狀得到緩解。然而，有實驗表明，對80位老年非季節性抑郁癥患者使用弱紅光10 lx光療或10 000 lx強光治療五周后，無論是清晨光療、午間光療還是傍晚光療均對抑郁癥患者狀況沒有明顯的改善[33]。

即使許多研究顯示，光療對非季節性抑郁癥有有改善的作用，光療的有效性和普適性，特別是針對老年抑郁人群仍值得質疑。對非季節性抑郁癥患者使用強光光療的普遍效用是否有普適性，仍需要進一步實驗研究證實。

2.3 光療對其他情緒障礙

對其他類型情緒障礙光療研究，需要考慮季節性因素在其中的影響。在使用光療的實驗中，需要評估被試抑郁狀況的季節特征，以及光療后其抑郁癥的季節性是否有所變化，以區別光療改善的為季節性抑郁或相應其他類型情緒障礙。

1)經前期綜合征。

于黃體期使用光療研究中發現，經前期綜合征患者在晚上接受兩小時2 500 lx光療后表現出情緒改善，但清晨光療未表現出改善[43]。之后進行的研究顯示，無論是清晨光療還是傍晚治療均無差異[44]。

強光治療和弱光治療也具有類似的效果。Lam等[45]使用30 min 10 000 lx傍晚強光進行的為期2個月的研究發現，相對于弱光光療，強光光療下顯著改善了經前期綜合征患者情緒，緩解了身體癥狀。

2)產前和產后抑郁癥。

研究顯示，在妊娠期間使用光療可治療產前和產后抑郁癥，可替代抗抑郁藥物。研究使用5周每天 75 min 7 000 lx清晨光療法可完全緩解產前和產后抑郁癥[46,47]。但有研究使用500 lx光照并與未使用光照對照，未能顯示光療優越性[48]。

因此，盡管清晨光療法是治療產前抑郁癥的一種可行方法，但仍需要更多的實驗確定其有效性和普適性。

3)成人注意力不集中癥。

研究對成人注意力不集中癥早期患者使用為其三周每天300 min 10 000 lx光照治療，結果表明能顯著減少成人注意力不集中癥癥狀[49]。

目前，對于情緒障礙疾病的研究中部分涉及對季節性特征的評價，如經前期綜合征等研究。對情緒障礙疾病的光療，需充分考慮其季節性特征，應將季節性特征作為一個變量。這對探究光療對情緒障礙疾病改善的機理有所裨益。

3 光療的副作用

研究表明光療存在一定副作用，其副作用表現常為眼睛疲勞、頭痛、失眠和緊張感等，其與光療刺激相關激素分泌等機理存在聯系。同時，對光療的副作用與藥物治療的副作用進行了對比，發現光療產生的副作用相對于藥物治療的副作用較為溫和[50]。

同時，光療中使用的LED光源也可能對人體產生藍光危害(blue light hazard)。IEC 62471[51]《Photobiological safety of lamps and lamp systems》和GB/T 20145—2006《燈和燈系統的光生物安全性》[52]中對藍光危害的定義如下：藍光危害主要是指由波長主要介于400～500 nm之間的輻射照射后引起的光化學作用，導致視網膜損傷的潛能。在波長以435～440 nm附近的藍光危害最為嚴重。如果照射時間超過10 s，這種損害機理為光照產生損害的主要原因，且是熱輻射損害的數倍，因此光療中的藍光危害需要引起人們的廣泛重視[53]。在實際光治療過程中，如果病人有不適感，或光療后出現失眠等，需遠離光箱，減少光療時長，也可把每日治療時間分成兩至三次。

這些副作用可能會影響治療效果，如何減小光療副作用及其對治療效果的影響亟待探究[21]。

4 結束語

在適當的時間將眼睛暴露于適當強度和持續時間的光下，可以對情緒障礙患者的情緒、身體癥狀以及睡眠狀況產生顯著影響。光療臨床已廣泛應用于季節性抑郁癥等治療上。光療治在對季節性抑郁癥、非季節性抑郁癥以及其他情緒障礙治療中廣泛研究，其中對季節性抑郁癥已廣泛用于臨床，而對非季節性抑郁癥、經前期綜合征、產前產后抑郁癥與成人注意力缺陷障礙等精神疾病的光療最佳參數與治療機理，還尚需結合季節性特征的影響進一步實驗探究。使用光療可緩解情緒障礙、維持治療效果并防止復發。研究發現光療的副作用小于藥物治療，但使用光療產生的藍光危害等對眼球存在傷害，其他不良反應及影響尚未光廣泛提及。綜上所述，光療為情緒障礙疾病的治療提供了一種與藥物相容的輔助手段，是一種加速改善情緒障礙并減輕癥狀的優良治療方式。