JP2011161246A - 人間被験者の注意力の制御方法及びこの方法に使用する光源 - Google Patents

Abstract

【課題】１日のうち通常以外の時間に行動しなければならない人が、過ちを犯す恐れを低減する方法を提供する。
【解決手段】本発明は、人間の被験者の注意力を制御する方法、及びこの方法に用いる光源、及びこの方法のための光源の使用に関するものである。この方法は、露光期間中に人間の被験者を、メラトニンサイクルの段階にほとんど影響することなく、適切な光放射に露光させるステップを具えている。メラトニンは、人間の被験者の注意力を制御するために使用可能な睡眠ホルモンである。適切な光放射は、メラトニン抑制放射の出力比率（メラトニンワット／ワット）及び光出力（ルーメン／ワット）によって指定し、この出力比率及び光出力を調整して、前記サイクルの段階に対する所望の効果を得る。
【選択図】図５

Description

本発明は、適切な光放射によって人間の被験者の注意力を制御する方法に関するものである。
本発明はさらに、２４時間周期のペースメーカーの調整方法に関するものであり、そしてこれらの方法に使用する光源に関するものである。

ここ１０年間に、人間光生物学の知識が大幅に増加し、種々の生物学的リズムの制御においては、視覚に加えて、目を通して人間の被験者に当てる光放射が最も重要であるということが明らかになっている。結果的に、光放射は多くの肉体機能に影響するだけでなく、精神的な行動及び気分にも影響する。すべての科学的な証拠は、大部分が、種々の強度の「白色光放射」を目に当てることにもとづくものであり、このことは一般に知られており、例えば米国特許第５，５４５，１９２号に記載されている。目を通して当たる光放射に対するメラトニン抑制の視感度が発見によって示され、メラトニン抑制は光放射の投与及びスペクトル組成に依存し、これについてはＡｎｎａｌｓ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ４５３ （１９８５）、３７６〜３７８ページを参照されたい。メラトニンは１日周期のサイクルを示すホルモンであり、生物学的リズムの段階の指標と考えられている。メラトニンは一般に睡眠ホルモンとして知られ、人間の被験者の注意力に影響する。従ってメラトニンサイクルを制御すれば、不注意によって過ちを犯す恐れを減らすことができる。比較的低いメラトニンレベルが注意力を刺激し、比較的高いメラトニンレベルが眠気を増加させる。Ａｎｎａｌｓ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ４５３ （１９８５）、３７６〜３７８ページには、約５０９ｎｍの波長において、メラトニンの抑制が最大視感度を示すことが記述されている。メラトニンの抑制は、自然な１日周期のサイクル内で「暗い」時間に可能であり、従って人工的な照明が利用可能な所のみで可能である。日中はメラトニンレベルが比較的低く、このレベルは夕方に増加して夜間に最高に達し、そして覚醒期間中には次第に日中のレベルまで低下する。２４時間社会では、多くの人が夜間に労働及び運転しなければならず、適正かつ安全に行動するために注意しなければならず、そして通常以外の時間に良く眠らなければならない。これらの条件下では、多くの人にとって、例えば自動車事故を起こすような過ちを犯す恐れが増大し、そして／あるいは多くの人が不規則な睡眠行動を強いられる。

本発明の目的は、１日のうち通常以外の時間に行動しなければならない人が、過ちを犯す恐れを低減する方法を提供することにある。

本発明によれば、この目的は、少なくともメラトニンの形成及びメラトニン低下の段階を含むメラトニン変化のサイクルを有し、かつ前記サイクルの一段階中にある人間の被験者の注意力を制御する方法であって、適切な光放射により、前記メラトニン生成を抑制するかまたは可能にすることによって、あるいは前記メラトニン低下を刺激することによって、人間の被験者の注意力を制御する方法によって達成され、この方法が、
露光期間中に、前記人間の被験者を、前記サイクルの段階における所望の効果に応じた適切な光放射に露光させるステップを具え、前記所望の効果は、前記メラトニンの形成の抑制であるか、あるいは前記メラトニン低下の刺激であるか、あるいは前記サイクルの段階にほとんど影響することなく人間の被験者を照射することであり、随意的に、周辺光の放射を遮光しつつ前記露光を行い、そして随意的に、前記光放射のない休止期間を２回の前記露光期間の間に設けて、
ここで、前記適切な光放射を、メラトニン抑制放射の出力比率（メラトニン ワット／ワット）及び光出力（ルーメン／ワット）によって指定し、この出力比率及び光出力を調整して、前記サイクルの段階における所望の効果を得る。

近年の発見では、前の記述とは異なり、暗順応視についての最大視感度は約５０９ｎｍの波長において生じるので、メラトニン抑制の視感度は夜間の暗順応視の感度と同様である。驚くべきことには、メラトニン抑制の視感度は、夜間の暗順応視の感度に比べて、より短波長領域に向って移動していることが明らかになっている。網膜内に認識される光受容体の大半が５００ｎｍまたはそれ以上の活性化波長を有するので、短波長がメラトニン抑制に、こうした実質的な影響を有するべきであるということは、特に驚くべきことである。５００ｎｍ以下では、認識されている唯一の受容体は青色の（網膜）錘状体であり、これらは４２０ｎｍのλ_maxを有し、これらの受容体は、網膜内の他の部類の光受容体の１％未満に相当する量が存在するに過ぎない。

こうした短波長光がメラトニン生成を抑制することが可能であれば、効率が増加するため必要な光が大幅に少なくなるので、特に有利である。これに加えて、最適な波長または波長帯を選択すれば、メラトニン抑制を実行するのに必要な光量を実質的に低減することができ、これにより、無用な輝きまたは強い照明によって生じる視覚の問題を回避することができる。

メラトニンは松果腺によって生成されて、適切な求心性の視神経が、松果腺によるメラトニンの生成に影響を有するということが信じられている。特に、短波長光の光源を直接観察している被験者に、メラトニン生成の急激な低下が生じることが示されている。しかし、体の眼以外の部分に光を当てることも、被験者のメラトニン抑制に影響し得るという証拠も存在する。従って、本発明の光を眼に当てることが好ましいが、体の他の部分に当てることも考えることが好ましい。これに加えて、完全に拡張した瞳孔については、メラトニンを抑制するための光の投与量は、波長の関数として既知である。

短波長光に対する最大視感度は紫外光のすぐ上の領域にあることが、実験によって示されている。紫外光は一般に、約３８０ｎｍ以下の光放射として受容される。特に、４２０〜４６０ｎｍの領域の光に対して特に高い視感度が存在し、この視感度は波長が長くなると共に下降し、５６０ｎｍで効率が約０に減少するということを、出願人は示している。上述したように、本発明は紫外を含めたより広い領域の波長を考えているが、光の波長は紫外よりも大きい。一般には、被験者への危険を最小にするために、紫外光は避けるべきである。メラトニン抑制の放射を当てるものは、視覚用の光源で構成するか、あるいは別個に追加した光源で構成することができ、あるいはまた他の発光体で構成することができ、例えばＴＶ受信機、読み物、あるいは朝食のテーブル、保護眼鏡（ゴーグル）、日よけ板（バイザー）、人工的な窓で構成することができる。有効なメラトニン抑制またはメラトニン維持のための光放射の多くの応用が、家庭環境、職場、及び交通手段、交通機関で見出される。現在のデータをもとに、光放射のスペクトル分布についてのいくつかの基本的な選択肢が、次のように分類される：
メラトニン抑制放射、及び適正な作業遂行のために十分な可視光は、例えば受け入れられている標準的な光レベルは少なくとも２００ルクス（ルーメン／ｍ²）の光レベルである。応用は、例えば室内及び屋外の両方の、朝方、夕方、及び夜間を含むシフト労働活動に見出される。
メラトニン抑制放射及び減光した可視光レベル、即ち約１０ルクスまたはそれ以下。比較のため、満月光は、１ルクス未満の可視光レベルを意味する。オプションは、夕方及び夜間の運転者、監視者、守衛、及び看護婦である。
メラトニン維持放射及び適正な作業遂行のために十分な可視光。主たる応用は、例えば夕方の労働と考えられ、労働後に家庭での良い睡眠を、年輩者に提供する。

メラトニン抑制用の放射及び光束のパワースペクトル分布の有効性の推定値は、計算によって得ることができる。計算においては、波長３８０〜７４０ｎｍのパワースペクトルのみを考慮する。すべてのスペクトルを、３８０〜７４０ｎｍの範囲のパワースペクトルの総計が１ワットに等しくなるように、次式のように正規化する。
ΣＥ（λ）＝１ワット、ここにλ＝３８０〜７４０ｎｍ

光束及びメラトニンの有効ワット（メラトニンワット）を計算するために、次式を用いる。
光束Φ＝６８３＊Σ（Ｅ（λ）＊Ｖ（λ））
メラトニンワット＝Σ（Ｅ（λ）＊Ｍ（λ））
ここに、Ｖ（λ）は視感度光束であり、Ｍ（λ）はメラトニン感度である。
定数値６８３は、５５５ｎｍの波長を有する１ワットの光によって得られる光束であり、視感度の最大値である。

図４に、実験結果から得られた、２０〜４０歳の人についての典型的なメラトニン感度曲線を示す。メラトニン感度は眼のレンズの透過率に依存し、そして眼の透過率は人間の被験者の年齢に依存するので、光放射によるメラトニン抑制の効率は一般に、人間の被験者の年齢の増加によって低下する。従ってメラトニン有効ワットは次式に従って計算することができる。
メラトニンワットＭ_age（λ）：＝Σ（Ｅ（λ）＊Ｍ（λ）＊Ｔ（λ））
ここに、Ｔ（λ）はレンズ透過率である。
図４に、高齢の人（≧６０歳）についてのメラトニン感度の典型例を示す。

好適例では、方法が、メラトニン抑制放射の出力比率が０．４５メラトニンワット／ワット以上であり、光出力が６０ルーメン／ワット以下であることを特徴とする。この方法によってメラトニンを効率的に抑制することができるが、可視光の放射が比較的低出力になる。これらの方法は看護活動に特に適している。しかし、光に対する視感度は人間の年齢に依存し、方法が、メラトニン抑制放射の出力比率が０．４５メラトニンワット／ワット以上であり、光出力が２０ルーメン／ワット以下であることを特徴とする具体例が好ましい。この方法は特に、光に対して高感度を有する比較的若年者に用いるのに適しており、メラトニンを効率的に抑制して、可視光放射の出力が非常に低くなる。メラトニン抑制は、非常に少量の可視光／ルーメンのみを生じる光放射、即ち深い（濃く暗い）青色によって得ることができるので、メラトニン抑制放射は、視覚目的用の光によって生じる視覚条件にはほとんど影響しない。これらの方法の応用は、可視光レベルの減光が必要であるが、例えば飛行場の管制室のように、人が注意力を保ち覚醒状態でなければならない活動に見出される。しかし、夜間のトラック運転者用には、照明レベルについてさらに高い要求が与えられ、これらの運転者は、乗車中に注意力を保つと共に、道路上の良好な視界を得なければならない。従ってこの方法は、メラトニン抑制放射の出力比率が０．４５メラトニンワット／ワット以上であり、光出力が１０ルーメン／ワット以下であることを特徴とする。１０ルーメン／ワット以下の低い光出力は、トラックの運転室内に、トラック運転者の妨害にならないような十分低い照明レベルを、比較的容易に得ることを促進する。これによりトラック運転者が、覚醒状態であると共に道路上の良好な視野を得ることができる。

人が注意力を保たなければならず、そして比較的単純な作業によってのみ視覚条件が決まる環境では、メラトニン抑制放射を、十分な量の可視光と共に投与することができる。こうした環境の例は、造船所での屋外のコンテナ作業活動であり、この作業は、品目を形状及び／または題目によって区別できることのみを必要とする。これらの環境用の方法の好適例は、メラトニンン抑制放射の出力比率が０．４５メラトニンワット／ワット以上であり、光出力が６０ルーメン／ワット以上であることを特徴とする。

人が注意力を保たなければならず、かつ作業を実行するために良好な色の視覚条件が必要な環境では、メラトニン抑制放射を比較的多量の可視光と共に投与することができる。こうした環境の例はシフト労働、病院内の救急センターである。これらの環境用の方法の好適例は、メラトニン抑制放射の出力比率が０．４５メラトニンワット／ワット以上であり、光出力が１００ルーメン／ワット以上であり、光源が６５以上の演色評価数（ＣＲＩ）を有することを特徴とする。メラトニン抑制照明方法についての他の例は、学校、大学の教室、図書館、講演会場、会議室におけるものである。好適例では、方法が、メラトニン抑制放射の出力比率が０．６メラトニンワット／ワット以上であり、光出力が１００ルーメン／ワット以上であり、光源が６５以上の演色評価数（ＣＲＩ）及び６５００Ｋ以上の色温度を有することを特徴とする。この方法は、例えば冬季期間におけるように、日中の光を十分に獲得する選択肢を有しない人、あるいはリズムを乱した高齢の人、あるいは月曜の朝に二日酔いの人に適している。この色温度は比較的高く、メラトニン抑制が注意力に及ぼす効果に次ぐ、注意力を支援する心理的効果を有する。０．４５メラトニンワット／ワット以上及び１００ルーメン／ワット以上の特性を有する光は単一光源によって得ることができるが、代わりに光源の組み合わせによって得ることもできる。これらの組み合わせでは、例えば２００ルーメン／ワット以上であり８０以上の演色評価数を有する／８０低圧水銀放電蛍光ランプのような比較的高いルーメン出力を有する第１光源を、例えば０．７メラトニンワット／ワット以上の／０３低圧水銀放電蛍光ランプのような比較的高いメラトニン抑制出力を有する第２光源と組み合わせる。こうした組み合わせは、例えば第１光源のみを有する既存の照明システムに第２光源を追加して、適切な照明放射を得ることを可能にする。こうして得られた照明システムは、適切な光放射を発生して、比較的廉価であるという利点を有する。

例えば夕方に何時間かの労働が必要であり、かつ睡眠の質を低下させないで翌日過ちを犯す恐れを低減すべき視覚条件の場合には、メラトニンサイクルに比較的少ない程度に影響する光を提供すべきである。これらの応用のために、本発明の方法は、メラトニン抑制放射の出力比率が０．２メラトニンワット／ワット以下であり、光出力が１００ルーメン／ワット以上であり、光源がＲａ≧６５の演色評価数を有し、好適にはメラトニン抑制放射の出力比率が０．１メラトニンワット／ワット以下であることを特徴とする。こうした応用は、夜間に短時間起きる人、あるいは例えば家庭で夜間に検査する必要のある人、高齢者及び幼児のある親、老人家庭、病院、療養院について見出される。これらの場合には、「睡眠者」用のメラトニン非抑制光を、作業室／観察室にいる「観察者」用の警戒光と組み合わせることができる。こうした種類の光は、ベッドのヘッドユニットに随意的に統合した特別な夜間光、ホール、出入口、階段における誘導光とすることができる。

好適例では、方法が、メラトニン抑制放射の出力比率を、０．４５メラトニンワット／ワットから０．２メラトニンワット／ワットに移動させるか、あるいはその逆にして、光出力が１００ルーメン／ワット以上であり、光源がＲａ≧６５の演色評価数を有することを特徴とする。この方法によって、メラトニン抑制放射から非抑制放射への被制御の緩やかな変化を得ることができ、これにより連続的な十分な光を提供して、人が適正に労働することも可能にする。この方法は例えば、短時間ローテーションのシフトで労働する人用の光に用いることができ、結果的に、短期間の抑制光から開始して、非抑制光の期間で終了して、夜間シフト後の容易な寝入りを提供し、生物時計の位相シフトを防止する。この方法は、時刻及び日付に応じたメラトニン非抑制放射から抑制放射への移動を含み、種々の時間帯にわたって旅行する場合、即ち時差の場合に、生物時計を再同期させる応用に用いることができる。

１００ルーメン／ワット以上の光出力、６５以上の演色評価数を有し、０．４５メラトニンワット／ワット以上から０．２メラトニンワット／ワット以下への移動が可能な照明システムは単一光源を含むことができるが、代わりに第１及び第２光源を含むことができる。単一光源を含む照明システムの好適例では、この単一光源の出力は、例えばランプ電圧を調整することによって調整可能である。こうした光源の例は、無電極の低圧水銀放電蛍光ランプ（ＱＬ）である。第１及び第２光源を含む照明システムの好適例では、この照明システムが、第１光源の使用から第２光源の使用に移行するか、あるいはその逆である。この照明システムでは、第１光源が、例えば０．４５メラトニンワット／ワット以上の高圧水銀放電ランプのように比較的高いメラトニン抑制放射出力を有し、第２光源が、例えば０．１５メラトニンワット／ワット以下の高圧ナトリウム放電ランプのように比較的低いメラトニン抑制放射出力を有する。両光源とも通常動作中に、２００ルーメン／ワット以上の光出力及び６５以上の演色評価数（ＣＲＩ）を有する。

あるいはまた、本発明の好適例では、方法が、フィルタリング手段を用いて、人間の被験者に受け入れられる適切な光放射を調整することを特徴とする。この方法によって、メラトニン抑制放射を人間の被験者に投与しつつ、この放射が眼に入る量を所望通りに選択することができる。これにより、同じ環境で、１人の人が自分のメラトニン生成を阻害することによって覚醒状態を保つべきであり、他の人が自分のメラトニン生成を阻害しないような環境において、人が活動することが可能になる。

本発明はさらに、光を被験者に投与することによって２４時間周期のペースメーカーを調整する方法に関するものである。

すべての脊椎動物が、自分の活動において側頭組織を表わす。この方法用に好適な脊椎動物は哺乳類であり、そして一般に、人間を扱うことが特に好適である。例えば、人間は生まれつき昼行性であり、夜間睡眠を取って日中活動する。しかしこうした活動のパターンは固定されたものではなく、この２４時間周期のリズムを調整することが可能である。２４時間周期のリズムの調整は問題なしでは済まされず、何日かを取って、その間に個々人が、２４時間軸の変位の大きさ及び関係する個々人の双方に応じて調整しなければならない。この調整中には、個々人は通常、所望の睡眠期間中に不眠を表わし、これに伴い、所望の覚醒期間中に眠気を表わす。完全に覚醒している際にも、個々人がまだ調整中の場合には、不器用さ及び非効率性がありがちである。

人間においては、個々人の２４時間周期のリズムを決定する原因となる、２４時間周期のペースメーカーの調整、あるいは再調整は通常のことである。例えば、シフト労働者、経線を越えて旅行する人、高齢者及び感情障害を患っている人のすべてが、２４時間周期のペースメーカーの再調整の恩恵を受けることができる。一部の動物の学習は、２４時間周期システムに影響するのに必要な光のスペクトル組成の生成に指向しているが、人間においては学習は少しか行われていない。単色光の単一照射を用いて、Ｂｒａｉｎａｒｄ及びその同僚が、５０９ｎｍの光が、４４８、４７４、５４２、５７６、及び６０４ｎｍの光よりも効果的であることを導いている［Ａｎｎ． Ｎ．Ｙ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ．， ４５３ （１９８５）、３７６〜３７８ページ］。

ＷＯ９８／５１３７２（Ｃａｍｐｂｅｌｌ）には、人間における２４時間周期のクロックをリセットする方法を開示してあり、この方法は、睡眠中に随意的に、非太陽光を人間の体の眼以外の領域に投与することを具えている。

ＵＳ−Ａ−５１７６１３３、ＵＳ−Ａ−５１６７２２８、及びＵＳ−Ａ−５１６３４２６（Ｃｚｅｉｓｌｅｒ）のすべてに、内因性の２４時間周期のペースメーカーの位相及び振幅を、少なくとも３６時間の期間にわたって、正確に評価して迅速に変更する方法を記載してあり、これは一般に何時間かの明るい光の露光を含んでいる。従来技術が、約５０９ｎｍの波長が、メラトニンの生成の抑制に最も有効であることを示している理由は、人間の被験者に対して実験することによるものであった。通常、単一の光の投与を適用して、ベースライン（検出光子エネルギーの最小値）の読取りを得ることなく、メラトニン発現の低減に及ぼす効果を測定していた。

被験者に投与する光を好適な周波数に限定する必要がないことは明らかである。しかし、メラトニン抑制を行うために被験者に投与する光において、必要な波長が十分に存在することが重要である。

一般に、ほぼ単色光を用いている光源のルクス（照度）レベルは、４８０ｎｍ未満の波長については、４０ルクスまたはそれ以上の領域であるべきである。１００，０００ルクス（明るい日中の光と等価である）までの一般的なルクスレベルが実現可能であるが、より高いルクスレベルは被験者にとって不快であるだけでなく、生産が高価になり、かつ大量の電力を消費し得る。従って、約６０〜５００ルクスのルクスレベルを提供することが好ましく、７０〜３００ルクスのレベルがより好ましい。適切なレベルは約８０〜１５０ルクスであり得る。

光の投与の持続時間は、個々人の状態、２４時間周期のペースメーカーに対する調整の大きさ、及び所望の結果を含めた多くの要因によって決まる。一般に、光の投与を行わなければ被験者が日中の明るい光に曝されない際に、あるいは際に、メラトニン生成を実行中の時点、実行直前の時点、終了直後の時点で光の投与を行うべきである。生成のピークは一般に０１．００〜０５．００時間である。このピークに至る期間内及びこのピーク中の投与によって、２４時間周期のリズムを実質的に前方に移動させることができる。同様に、このピーク後の光の投与によってこのリズムを戻すことができ、これにより、経線を越える旅行、あるいはシフト労働後に続く適応を手助けするために、上記のいずれかの投与を選択することができる。

上述のことはガイドラインであり、他の療法が、経線を越える旅行者あるいはシフト労働者の２４時間周期のリズムを補償すべく、より良好に作用し得る。他の条件を、被験者または責任ある臨床医のいずれかが適切と考えるものとして取り扱うことができる。例えば多くの人が冬季期間中に、季節的な感情障害（ＳＡＤ）を体験する。本発明は理論によって限定されるものではないが、これらの人は、これらの期間中に十分な直射日光を体験しないか、あるいはこれらの月間中に存在する日射の量に十分敏感でないかのいずれかであるか、あるいはこれらの人の２４時間周期のリズムは、強固さが不十分であり、このため冬季月間中に規定から外れるか、あるいは異常に長いかまたは遅延しているかのいずれかである、ということがありがちである。理由が何であれ、日中の時間中、特に朝方及び夕方における、本発明の補充的な光は、被験者の２４時間周期のリズムを再規定して、障害を緩和する。

注目すべきことには、本発明は特に高齢者にも有用である。高齢者の２４時間周期は、通常は強固さが少なく、夜間に実質的な覚醒期間があり、日中に眠気を催す期間がある。

高齢者においては、短い波長に対する受容性は、レンズ及び角膜の加齢効果によって低減される。このため、本発明によれば、短波長放射のレベルを強調した療法は、高齢者における４時間周期のリズムを再規定して強化し、これにより高齢者がより通常的な生活を送ることを可能にする。高齢患者用の療法は、ＳＡＤを患っている人用の療法と類似しているが、通常は光の強度がより高く、このためルクスレベルが２００〜１０００ルクスであり、より通常的には２００〜６００ルクスであり、約４００ルクスまでを採用することが有用であり得る。通常の日中時間のほとんどの間に、高齢者の周辺で短波長の光を配置する所では、好適な範囲の下限のルクスレベルを採用することができる。適切なレベルは、例えば介護者が容易に定めることができる。

盲目者も、直接眼に当てた光か、あるいは体の他の部分に当てた光のいずれかによって、本発明の恩恵を受けることができる。療法が、問題とする患者の性質に大きく依存することは明らかである。

本発明では紫外との境界領域の波長を想定しているが、上述したように、光の波長は紫外よりも大きい。

４パラメータのロジスティック式を用いた放射照度の応答曲線である。 ５０％計算の最大視感度（σ）を、４５６ｎｍと相対的に波長毎にプロットしたもの、即ち活動スペクトルである。 図２の活動スペクトルの最良の近似曲線である。 ４ａは、ラトニン抑制の相対尺度上で、波長依存性Ｉを、若者について（グラフＡ）、レンズ矯正したより年長の人について（グラフＢ）示し、そして暗順応視（グラフＣ）及び明順応視（グラフＤ）を示す図であり、４ｂは、５００＊１０^-6（＝５００ｎｍ）の波長での放射密度（Ｗ／ｍ²）に応じた相対尺度上で、メラトニン抑制Ｓの度合いを示す図である。 被験者の意識を制御するための適切な放射の主領域Ａ、Ｂ、及びＣを有する図を示し、ｘ軸は１Ｗ当りのメラトニンワットの率Ｆを表わし、ｙ軸は１Ｗ当りの光束を表わし、三角形は／０３−低圧水銀放電蛍光ランプを表わす。 低照明レベルのメラトニンを抑制用の低圧水銀放電ランプの発光スペクトルを示す図であり、ｘ軸は波長λを表わし、ｙ軸は相対発光強度Ｅを表わす。 フィルタ無し（グラフＡ）及びフィルタ付き（グラフＢ）の「白色」高圧ナトリウム放電ランプの発光スペクトルを示す図であり、ｘ軸は波長λを表わし、ｙ軸は相対発光強度Ｅを表わす。

ここで本発明を、以下の非限定的な例によって例示する。

（例）
被験者毎の個々人の流束量応答曲線について、単色光の波長が確立される。これらの波長は、まず光療法毎のベースライン（検出光子エネルギーの最小値）を測定し、そして所定波長の異なる量の光を被験者に指定時間投与することによって、検討する波長毎の投与応答曲線の確立を可能にする。このことは、各投与流束量応答曲線からＥＤ₅₀の読取りを得ることを可能にする。このことより出願人は、メラトニン生成を抑制するために有効な波長は、想定した４００〜４６０ｎｍの領域よりも実質的に小さいことを確立した。

Ａ） （方法）
波長の検討は検討時間内に行い、各検討時間は連続する３夜から構成される。最初の夜はベースラインの夜であり、続く２夜は露光の夜である。合計で、１２回の検討時間を施行し、各被験者が１回〜６回の検討時間を完了した。連続して施行する３回または４回の検討時間が、検討期間をなす。

２２人の被験者（女４人、男１８人）を選択し、年齢は１８〜４５歳であり（平均±ＳＤ（標準偏差）＝２７±７歳）である。被験者は、少量の鎮痛剤あるいは経口避妊薬以外は投薬中でない健康な成人である。
試験前の３日間は被験者に、通常の睡眠−覚醒サイクルを保ち、そして２３：００に床に着いて０７：００に起床することを要求した。

（夜間の検討）
試験プロトコル（詳細プラン）は１９：００に開始する。被験者の前腕に内在型の套管（カニューレ）を配置した。２１：００から２３：００までは、被験者を減光（＜１０ルクス）状態においた。光療法の９０分前に、一滴の瞳孔拡張薬Ｍｉｍｉｎｓ Ｔｒｏｐｉｃａｍｉｄｅ ０．５％（Ｃｈａｕｖｉｎ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ， Ｒｏｍｆｏｒｄ， ＵＫ）を各眼に滴下した。瞳孔拡張薬をさした直後に、被験者にアイマスクを装着して、半横臥の位置になることを要求した。２３：００に室内灯を消灯して、被験者全員が半横臥の位置になって、アイマスクを装着して完全な暗黒状態になった。

２３：３０〜０２：３０の間の一定時間に、被験者に３０分間の光療法を行った。光療法の時間は、メラトニン生成のピークの前の、内因性の（自然な）メラトニンリズムの立上がりの傾斜上に生じるように個別化する。
瞳孔拡張薬の投与の直前の９０分以内に血液サンプルを採取し、そして１５分間の間隔をおいて、露光の１５分前から消灯の１時間後までの間に採取し、そして３０分間の間隔をおいて最終サンプルを採取した。血液サンプルはリチウムヘパリン管内に収集し、３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離した。プラズマを分離して、分析試験するまで−２０℃で保存した。

２３：３０〜０２：３０の間の種々の時間に、３〜７人の被験者に、異なる光療法を３０分間行った。被験者に、頭部を光（赤外）の球体内に置いて、あごをあご台に置いて頭にヘッドバンドを当てることによって、適正な位置になることを要求した。あご台を調整して、これにより個々人の眼を中心線のレベルに位置付けた。被験者に、眼を開いたままにして視線を前記球体の後方の中心に目印付けした点に固定するように要求した。

光療法の概要を、以下の表２に示す。
光療法のために、被験者は頭部を直径４５ｃｍの球体（Ａｐｏｌｌｏ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ， Ｌｅｅｄｓ， ＵＫ）内に置いた。この球面は、被験者の頭部を収容するための切り取り開口部を有する。この球体の内側を８層の白色反射塗料（Ｋｏｄａｋ Ｗｈｉｔｅ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏａｔｉｎｇ， Ｉｎｔｅｇｒａ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｌｔｄ．， Ｌｅｔｃｈｗｏｒｔｈ， Ｈｅｒｆｏｒｄｓｈｉｒｅ， ＵＫ）でコーティングして、９６％の反射面を提供した。調整可能なあご台は自家製であり、反射コーティングを塗布した。このあご台は前記ヘッドバンドと共に、前記球体に適合させた。

この光球体は、瞳孔を拡張した個々人に、網膜全体の一様な照射を提供する。前記球体を光ファイバケーブルによって照射して、このケーブルはドームの頂上に２０°の角度で取り付ける。このケーブルを光源に接続して、この光源はメタルハライドアークランプ（Ｅｎｌｉｇｈｔｅｎｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ Ｉｎｃ．， Ｆａｉｒｆａｘ， ＶＡ， ＵＳＡ）によって提供した。

実験では、４つの異なる光箱を用いた。光箱Ａ及びＢは、Ｗｅｌｃｈ−Ａｌｌｙｎが開発した２１ワット（Ｗ）の小型金属ハライドアークランプを使用した。光箱Ｃ及びＤは、Ｗｅｌｃｈ−Ａｌｌｙｎが開発した５０Ｗの小型金属ハライドアークランプを使用した。各光箱は、前記光源と前記光ファイバケーブルとの間に熱反射鏡を具えて、紫外（ＵＶ）及び赤外（ＩＲ）放射をフィルタリングして除去する（Ｅｎｌｉｇｈｔｅｎｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ Ｉｎｃ．， Ｆａｉｒｆａｘ， ＶＡ， ＵＳＡ）。

後の実験（検討時間１７〜２０）では、より強い光放射照度を必要とし、入力ポートを適応させることによって、２個の光箱からの２本の光ファイバケーブルを１個の球体に供給する。

すべての光源が、ＵＶ輻射計（ＵＶＰ Ｉｎｃ．， Ｓａｎ Ｇａｂｒｉｅｌ， ＣＡ， ＵＳＡ）で試験した際にＵＶ放出を示さなかった。これらの光源は、電磁界（ＥＭＦ）発生についても試験した。すべての光療法の条件において、０．１μＴの背景ＥＭＦレベルより大きいＥＭＦを示さなれかった。

６つの異なる最大透過波長（λ_max）４３０ｎｍ、４６０ｎｍ、４８０ｎｍ、５００ｎｍ、及び５６０ｎｍの単色フィルタ（半値幅λ_1/2＝１０）（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｅａｌｉｎｇ， Ｗａｔｆｏｒｄ， Ｈｅｒｔｓ． ＵＫ）を、前記球体の入力ポートに配置した。Ｋｏｄａｋ Ｗｒａｔｔｅｎの中性濃度フィルタ（Ｒｉｃｈａｒｄ Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ， Ｃｒｏｙｄｏｎ， Ｓｕｒｒｅｙ， ＵＫ）の組み合わせを用いて、単色光の強度を調整し、これらのフィルタも球体の入力ポートにおける、光プローブと球体との間に配置した。

光源の設定は、単色光のスペクトル品質を少し変化させて、分光光度計（Ｓｐｅｃｔｒａｓｃａｎ ６５０ ｐｏｒｔａｂｌｅ， Ｐｈｏｔｏｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｃｈａｄｓｗｏｒｔｈ， ＣＡ， ＵＳＡ）によって、実際の波長が眼のレベルにあることを確認した。これらの波長のλ_maxは、４２４ｎｍ、４５６ｎｍ、４７２ｎｍ、４９６ｎｍ、５２０ｎｍ、及び５４８ｎｍ（λ_1/2が５〜１３ｎｍ）であった。

携帯輻射計（Ｍａｃａｍ Ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｌｔｄ．， Ｌｉｖｉｎｇｓｔｏｎｅ， Ｓｃｏｔｌａｎｄ， ＵＫ）を用いて、被験者の眼の所で光を測定した。なお検出器を垂直に立てても、放射照度は変化しなかった。そしてμＷ／ｃｍ²で測定した放射照度を、以下に記述する計算によって光子数に変換した。

単色光のスペクトル特性も被験者の眼のレベルで測定して、フィルタを通した各波長の光の％透過率を特定した。このことを行って、これにより、球体あるいは光ファイバケーブルがフィルタのスペクトル特性を変化させた場合には、このことを光子計算において説明できるようにした。

所定放射照度の単色光における光子数を計算するために、測定した放射照度及びナノメートル（波長）毎の光のエネルギー／光子を用いた。
光子／ｃｍ²／ｓ＝放射照度（μＷ／ｃｍ²）／各波長における１光子のエネルギー

例えば５００ｎｍの光の１光子のエネルギーは、次式によって計算することができる。
Ｅ＝ｈＶ
ｈ＝プランクの定数（６．６２５×１０^-34Ｗ／ｓ²）
Ｖ＝波長Ｃ／λの周波数（光速（Ｃ）＝３．００×１０¹⁷ｎｍ／ｓ）／λ）

従って、３μＷ／ｃｍ²の５００ｎｍの光を測定した場合には、光子数は次式のように計算する。
まず、この光の１光子におけるエネルギーを計算する。
Ｅ＝ｈＶ （Ｖ＝Ｃ／λ）
Ｅ＝（６．６２５×１０^-34Ｗ／ｓ²）×（３．００×１０¹⁷ｎｍ／ｓ）／５００ｎｍ）
Ｅ＝３．９７５×１０^-13μＷ／光子／ｓ
これにより、３μＷ／ｃｍ²の放射照度では、
光子数／ｃｍ²／ｓ＝（３μＷ／ｃｍ²）／（３．９７５×１０^-13μＷ／光子／ｓ）
＝７．５×１０¹²光子／ｃｍ²／ｓ

３０分間の露光で与えられる光子の総数を計算するために、合計の秒数を計算して、これは３０×６０＝１８００秒となる。
光子の総数＝（７．５×１０¹²光子／ｃｍ²／ｓ）×（１８００）
＝１．３５×１０¹⁶光子／ｃｍ²

単色フィルタ毎の％透過率は、製造者が提供している。総光子数は、波長１０ｎｍ毎に透過した光子／ｃｍ²を加算することによって計算した。例えば５００ｎｍのフィルタが、５００ｎｍにおいて５０％を透過させて、４９０ｎｍにおいて１％を透過させて、５１０ｎｍにおいて１％を透過させる場合には、９６％の５００ｎｍと２％の４９０ｎｍ及び５１０ｎｍから構成される測定光の光子数を計算するために、上述したように光子／ｃｍ²／ｓを計算して、実際の％透過率を乗算する。そして波長１０ｎｍ毎の光子／ｃｍ²／ｓを総計して、測定した放射照度についての光子／ｃｍ²／ｓの総数を求める。この値は、露光の持続時間について修正する。すべての計算について、実際に測定した光子を用いた。

プラズマメラトニンレベルは、直接的なＲＩＡ（放射線免疫検定法）によって測定する。各検討時間についての被験者毎のすべてのプラズマサンプルを、同一の検定法で測定した。夜の順列（即ち２３：００のｎ１、ｎ２、ｎ３、そして３夜すべてについて次の時点）において、サンプルを分析試験して、測定上の分析ゆらぎの影響を最小化した。ＲＩＡ計算プログラムによって、拘束または自由の合計カウント数のパーセント割合を特定し、そしてこれらの数を、既知のメラトニン基準の濃度の関数としてプロットした。各基準点を通るように平滑曲線を当てはめて、未知サンプルの濃度をこの曲線から特定した。

データ分析
各光療法について個々人毎に、各時点を、対応するベースライン時点のパーセント割合として表現した。検討した各放射照度において、各時点毎に個々人のデータを平均した。学生被験者の対照試験によって、ベースラインの夜と光療法の夜との大幅な違いを、各時点において確認調査した。これらのデータは、最大のメラトニン抑制が、光を当て始めた約３０〜４５分後に生じることを示している。従って、メラトニン抑制の計算において、これら２つの時点を用いた。

プラズマメラトニンの光誘導抑制は、個々人毎に、光療法の夜（Ｎ２）における、光を当て始めた３０分後と４５分後の時点の平均を、ベースラインの夜（Ｎ１）における同じ値と比較することによって、次式のように計算した。
％メラトニン抑制＝（Ｎ１_{(mean30+45mins)}−Ｎ２_{(mean30+45mins)}）／Ｎ１_{(mean30+45mins)}
ここにｍｅａｎ３０＋４５ｍｉｎｓは３０分後と４５分後の平均を表わす。

同じ光療法を受けたすべての被験者からのデータを平均した（算術平均）。個々のデータは対数変換して平均した。これらの値を再変換して、相乗平均±分散を求めた。

照射応答曲線を当てはめた。波長毎に放射照度応答曲線をプロットした（％メラトニン抑制に対する光子／ｃｍ²）。下記の４パラメータのロジスティック方程式を用いて、最もよく合う曲線を作成した。
ｙ＝（ａ−ｃ）／（１＋（ｘ／ｂ）^d）＋ｃ
ｙ＝％メラトニン抑制
ａ＝放射照度（Ｉ）＝０の際の応答
ｃ＝（Ｉ）が最大の際の応答
ｘ＝光子の合計数
ｂ＝半飽和の応答
ｄ＝線の傾き

Ｂ） 結果
本発明の方法は以下の図面を参照した説明によって明らかになる。
ゼロ放射照度（ａ）（図１）に対する応答として０を用いて、４パラメータのロジスティック方程式を用いた放射照度応答曲線を波長毎に構成した。一連の値を用いて最大応答（ｃ）を求めて、傾き（ｄ）を固定して、これらの計算に左右されないようにした。最大応答を７０に固定すると（ｒ値≧９９）、データに最もよく合う曲線が達成された。傾きは１．５に固定した。従って、この最大値において用いた方程式は次式のようになる。
測定及び計算した抑制＝（０−７０）／（１＋（Ｉ／σ）^1.5）＋７０
ここに、Ｉ＝光子の総数
σ＝半飽和定数

波長毎の、当てはめた線から計算した５０％最大感度（σ）は、４２４ｎｍの光で１．８６×１０¹⁶光子／ｃｍ²、４５６ｎｍで１．７９×１０¹⁶光子／ｃｍ²、４７２ｎｍで２．２９×１０¹⁶光子／ｃｍ²、４９６ｎｍで３．６０×１０¹⁶光子／ｃｍ²、５２０ｎｍで４．２３×１０¹⁶光子／ｃｍ²、そして５４８ｎｍで１．４９×１０¹⁷光子／ｃｍ²であった。そしてこれらのデータを、４５６ｎｍに対して相対的にプロットした（図２）。

そして、４つの既知の光受容体についてのＤａｒｔｎａｌｌのモノグラムを用いて作成したモノグラムを用いて、作用スペクトル（図２）に線を当てはめた。桿状（５００ｎｍ）受容体、青色（４２０ｎｍ）錘状体、緑色（５３５ｎｍ）錘状体、及び赤色（５６０ｎｍ）錘状体用の個別のモノグラムを作成して、異なる割り当て量の組み合わせを用いて、観測したメラトニン抑制作用スペクトルに整合させた。６５％の青色錘状体と３５％の桿状受容体とを用いて、最良の当てはめが得られた（図３）。

その結果は、既知の光受容体については、メラトニンの抑制においては、青色錘状体（λ_max４２０ｎｍ）が最大に関与しているということを示している。４２４ｎｍの光と比べれば、等価な抑制を行うためには、４９６ｎｍの光（桿状受容体のλ_max）の約２倍の光指数を必要とすある。同じ効果をもたらすためには、５２０ｎｍの波長の光の２．２倍以上の光子数を必要とする。同じ効果のためには、５４８ｎｍの範囲の光の約８倍以上の光子数を必要とし、このことは、この系では赤色錘状体が最小の影響を有することを暗示している。

図４ａに、感度のグラフを相対目盛上に示し、即ち独立した感度のグラフ毎に最大値を１に設定し、これらは夜間の暗順応視（グラフＣ）、通常色の明順応視（グラフＤ）であり、そしてレンズ透過率向きに修正したメラトニン抑制を、若年者（２０〜４０歳、グラフＡ）及び高齢者（≧６０歳、グラフＢ）について示す。図４ａは明らかに、メラトニン抑制の感度が、明順応視の感度と比べて、そして暗順応視の感度と比べても、より短波長の方に移動していることを示している。メラトニン抑制の感度は４００〜４６０ｎｍでピークに達し、５６０ｎｍで効率が約０に低下し、そして５６０ｎｍの波長は、明順応視が最大感度になる５５５ｎｍに近い。明順応視（視感度束）は、５５５ｎｍの波長を有する１Ｗの光によって得られる６８３ルーメンの値を有する。図４ａはさらに、高齢者の眼によるメラトニン抑制の感度が大幅に低下し、そして最大感度がより長波長の方に移動し、即ち約４７５ｎｍまで移動していることを示している。

図４ｂに、メラトニン抑制の度合いと、３０分間の露光時間についての放射密度（Ｗ／ｍ²）との関係を示す。５００ｎｍの波長についての曲線を示し、他の波長に対する依存性も同様であり、４２０〜４９０ｎｍについては曲線がより低い放射密度の方に移動し、５１０〜５６０ｎｍについてはより高い放射密度の方に移動している。十分拡張した瞳孔の場合には、約０．０８Ｗ／ｍ２で約５０％のメラトニン抑制が発生している。

図５に、メラトニンサイクル上で種々の所望の効果を達成するのに適した放射の領域を有する図を示す。３つの領域、即ちＡ、Ｂ、及びＣを区別してある。領域Ａでは光が、６０ルーメン／ワット未満、さらには２０ルーメン／ワット未満の低い照明レベルで、０．４５メラトニンワット／ワットを超える非常に高いメラトニン抑制をもたらす。領域Ｂでは光が、許容しうる照明レベルから高い照明レベルまでで、高いメラトニン抑制をもたらす。この領域Ｂについての主な特性は、６０ルーメン／ワット以上で０．４５メラトニンワット／ワット以上である。白色、準白色光源と有色光源との分割を行うことができる。基本的な利点は、より良好な照明条件で、領域Ａとほとんど同じメラトニン抑制能力が得られることである。領域Ｃでは光が、高い照明レベルで低いメラトニン抑制をもたらす。領域Ｃについての主な特性は、１００ルーメン／ワット以上の種々の値で、０．２メラトニンワット／ワット未満（及び／またはそれぞれが０．１メラトニンワット／ワット以下）である。またこの領域では、白色、準白色光源と有色光源とを区別することができる。

本発明による方法で人間の被験者を取り扱うために、この方法は概ね次のステップを具えることができる。
人間の被験者のサイクルの段階を特定するステップ；
人間の被験者のサイクルに及ぼす所望の効果を推定するステップ；
周囲光の放射が人間の被験者の周期的なメラトニン変化に及ぼす効果を特定するステップ；
メラトニン生成を抑制または許容するか、あるいはメラトニン低下を刺激するための所望の光放射（スペクトル、強度、露光期間、及び休止期間）を特定して、それぞれ前記領域Ａ、Ｂ、またはＣのうちの１つによる光放射出力を有する光源を選択するステップ；
露光期間中に人間の被験者を、随意的に周辺光の放射を遮蔽しつつ、前記サイクルにほとんど影響しない適切な光放射に露光させて、前記適切な光放射を、メラトニン抑制放射の出力比率（メラトニンワット／ワット）及び光出力（ルーメン／ワット）によって指定して、前記出力比率及び前記光出力を調整して、前記サイクルの段階に及ぼす所望の効果を得るステップ；

図６に、１５ワットの公称電力を有するシステムの一部である低圧水銀放電ランプの発光スペクトルを示し、この電力の約２０％が有効に放射に変換されて、このランプはＳＰＥ（Ｅｕ²⁺で活性化したストロンチウムピロリン酸テトラエチル）の内部コーティングを有する。通常、このランプはコピーに用いる。しかし、ランプの発光スペクトルが約４２０ｎｍでピークに達し、これはメラトニン抑制の感度の最大かあるいはそれに近い所なので、このランプは本発明による方法で用いるのに非常に適している。このランプは低い照明レベルでメラトニンを抑制するのに非常に適しているので、このランプは本発明による方法において有効に使用可能である。（暗い）休止期間、即ち約３０分間のランプを不動作にする期間を伴って３０分間の露光時間を人間の被験者に適用する際に、この方法を有効に用いることができる。この方法の応用は、例えば飛行場の管制室あるいは夜間のトラック運転者にとっての運転室またはトラックのように、低い照明レベルを必要とするが、人が注意力及び覚醒を保たなければならないことを要求する活動に見出すことができる。トラックの運転室に、前記ランプを具えた前記１５Ｗのシステムを設けた際には、運転室内では、約３ルクスの照明レベル及び約０．０８Ｗ／ｍ²のメラトニン抑制放射強度が得られる。３ルクスの放射レベルは、減光した照明レベルに相当する。約０．０８Ｗ／ｍ²のメラトニン抑制放射強度は、約５０％のメラトニンの抑制に適した値である。このランプの発光スペクトルは、図６に示すように幾分不所望な放射を有する。このランプは、紫外領域、即ち３８０ｎｍより短波長の領域に不所望な放射を有し、そして青緑色の領域より上に、即ち５４０ｎｍより長波長の所に、わずかながら不所望な放射を有する。この不所望な放射は、適切なフィルタを用いて比較的簡単に除去することができる。例えば、青緑色の領域の上の発光によって生じる照明レベルは、例えば約５１０ｎｍに帯域端を有する吸収フィルタによって非常に簡単に低減させることができる。このフィルタによって、照明レベルを約１ルクスまで低下させて、これはトラック運転室に適した照明レベルである。このフィルタは、メラトニンワット／ワットを比較的少ししか低減させない。

図７に、「白色」高圧ナトリウム放電ランプＡ及びＢの発光スペクトルを示し、それぞれフィルタ無し（グラフＡ）及びフィルタ付き（グラフＢ）である。このフィルタは、４６０ｎｍに吸収端を有する一般的に入手可能な吸収フィルタである。フィルタ付きのランプ、即ちランプＢは、メラトニン抑制放射の出力比率が約０．０９メラトニンワット／ワットである適切な光放射を有する。フィルタ無しのランプ、即ちランプＡは、大幅に高いメラトニン抑制放射の出力比率を有し、このことは、このランプの、特に４００〜４７５ｎｍの波長領域、即ちメラトニン抑制の感度のおよそ最大における大幅に強い発光より明らかである。ランプＡ及びランプＢ共に卓越した演色評価数ＣＲＩ≧８０、及び２２０ルーメン／ワットを超える効率を有する。特にランプＢは、視覚条件が必要であり、かつ睡眠の質を低下させるべきでない場合に適している。応用は、夜間に短時間起きる人、あるいは夜間に検査する必要のある人、例えば家庭における高齢者及び幼児のある親、老人家庭、病院、療養院に見出すことができる。

以下に、本発明の実施態様を記載する。
（態様１）少なくともメラトニン生成及びメラトニン低下の段階を含むメラトニン変化のサイクルを有し、かつ前記サイクルの一段階中にある人間の被験者の注意力を制御する方法であって、適切な光放射により、前記メラトニン生成を抑制するかまたは可能にするか、あるいは前記メラトニン低下を刺激することによって、前記人間の被験者の注意力を制御する方法において、この方法が、
露光期間中に人間の被験者を、前記サイクルの段階に及ぼす所望の効果に応じた適切な光放射に露光させるステップを具え、前記所望の効果が、前記メラトニン生成の抑制であるか、または前記メラトニン低下の刺激であるか、あるいは前記サイクルの段階にほとんど影響せずに前記人間の被験者を照射することであり、随意的に、周辺光の放射を遮光しつつ前記露光を行い、そして随意的に、前記適切な光放射のない休止期間を２回の前記露光期間の間に設けて、
前記適切な光放射を、メラトニン抑制放射（メラトニンワット／ワット）の出力比率及び光出力（ルーメン／ワット）によって指定し、前記出力比率及び前記光出力を調整して、前記サイクルの段階に対する所望の効果を得ることを特徴とする人間被験者の注意力の制御方法。
（態様２）前記メラトニン抑制放射の出力比率が０．４５メラトニンワット／ワット以上であり、前記光出力が６０ルーメン／ワット以下であることを特徴とする態様１に記載の方法。
（態様３）前記メラトニン抑制放射の出力比率が０．４５メラトニンワット／ワット以上であり、前記光出力が２０ルーメン／ワット以下であることを特徴とする態様１に記載の方法。
（態様４）前記メラトニン抑制放射の出力比率が０．４５メラトニンワット／ワット以上であり、前記光出力が１０ルーメン／ワット以下であることを特徴とする態様１に記載の方法。
（態様５）前記メラトニン抑制放射の出力比率が０．４５メラトニンワット／ワット以上であり、前記光出力が６０ルーメン／ワット以上であることを特徴とする態様１に記載の方法。
（態様６）前記メラトニン抑制放射の出力比率が０．４５メラトニンワット／ワット以上であり、前記光出力が１００ルーメン／ワット以上であり、光源が６５以上の演色評価数（ＣＲＩ）を有することを特徴とする態様１に記載の方法。
（態様７）前記メラトニン抑制放射の出力比率が０．６メラトニンワット／ワット以上であり、前記光出力が１００ルーメン／ワット以上であり、光源が６５以上の演色評価数（ＣＲＩ）及び６５００Ｋ以上の色温度を有することを特徴とする態様１に記載の方法。
（態様８）前記メラトニン抑制放射の出力比率が０．２メラトニンワット／ワット以下であり、前記光出力が１００ルーメン／ワット以上であり、光源がＲａ≧６５なる演色評価数を有することを特徴とする態様１に記載の方法。
（態様９）前記メラトニン抑制放射の出力比率が０．１メラトニンワット／ワット以下であり、前記光出力が１００ルーメン／ワット以上であり、光源がＲａ≧６５なる演色評価数を有することを特徴とする態様１に記載の方法。
（態様１０）前記メラトニン抑制放射の出力比率が、０．４５メラトニンワット／ワット以上から０．２メラトニンワット／ワット以下に移動するか、あるいはその逆の移動を行い、前記光出力が１００ルーメン／ワット以上であり、光源がＲａ≧６５なる演色評価数を有することを特徴とする態様１に記載の方法。
（態様１１）前記人間の被験者が受けるべき前記適切な光放射を調整する手段を、フィルタリング手段、パラメータを移動可能な光源、及び調整可能な第１及び第２光源を具えた照明システムから構成される群から選定することを特徴とする態様１〜１０のいずれかに記載の方法。
（態様１２）脊椎動物の被験者におけるメラトニン生成を抑制する方法において、前記被験者におけるメラトニン生成を抑制するのに有効な４８０ｎｍ未満の波長を有する多量の非紫外光を投与するステップを具えていることを特徴とするメラトニン抑制方法。
（態様１３）脊椎動物の被験者における２４時間周期を調整する方法において、前記被験者におけるメラトニン生成を抑制するのに有効な４８０ｎｍ未満の波長を有する多量の非紫外光を投与するステップを具えていることを特徴とする２４時間周期の調整方法。
（態様１４）前記光が、４５２〜４５４ｎｍの領域内の波長を有することを特徴とする態様１２または１３に記載の方法。
（態様１５）態様１〜１４のいずれかの方法に使用する光源または光源の組み合わせ。

Claims (11)

1. 人間の被験者のメラトニン生成を抑制、又はメラトニン低下を刺激することによって、人間の被験者の注意力を制御するための光源であって、
   メラトニンワット／ワットを単位とするメラトニン抑制放射の出力比率、およびルーメン／ワットを単位とする光出力を有する放射を提供するように構成されており、
   前記メラトニン抑制放射の出力は、１に正規化されたパワースペクトルＥ（λ）とメラトニン感度Ｍ（λ）との積を全波長（λ）で積分したものであり、
   前記メラトニン抑制放射の出力比率が、０．４５メラトニンワット／ワット以上である、光源。
2. 前記光出力が、６０ルーメン／ワット以下である、請求項１に記載の光源。
3. 前記光出力が、２０ルーメン／ワット以下である、請求項２に記載の光源。
4. 前記光出力が、１０ルーメン／ワット以下である、請求項３に記載の光源。
5. 前記光出力が、６０ルーメン／ワット以上である、請求項１に記載の光源。
6. 前記光出力が、１００ルーメン／ワット以上であり、前記光源が、６５以上の演色評価数を有する、請求項５に記載の光源。
7. 前記光源が、６５００Ｋ以上の色温度を有する、請求項６に記載の光源。
8. 人間の被験者のメラトニン生成を可能にすることにより、人間の被験者の注意力を制御するための光源であって、
   メラトニンワット／ワットを単位とするメラトニン抑制放射の出力比率、およびルーメン／ワットを単位とする光出力を有する放射を提供するように構成されており、
   前記メラトニン抑制放射の出力は、１に正規化されたパワースペクトルＥ（λ）とメラトニン感度Ｍ（λ）との積を全波長（λ）で積分したものであり、
   前記メラトニン抑制放射の出力比率が、０．２メラトニンワット／ワット以下である、光源。
9. 前記光出力が、１００ルーメン／ワット以上であり、前記光源が、６５以上の演色評価数を有する、請求項８に記載の光源。
10. 人間の被験者の注意力を制御するための照明システムであって、
    メラトニンワット／ワットを単位とするメラトニン抑制放射の出力比率、および１００ルーメン／ワット以上及び６５以上の演色評価数を有する光出力を有する放射を提供するように構成された光源を備え、
    前記メラトニン抑制放射の出力が、１に正規化されたパワースペクトルＥ（λ）とメラトニン感度Ｍ（λ）との積を全波長（λ）で積分したものであり、
    更に、０．４５メラトニン／ワット以上の第１範囲と０．２メラトニン／ワット以下の第２範囲との間で、前記メラトニン抑制放射の出力比率を変化させるための手段を備えた、照明システム。
11. 前記メラトニン抑制放射の出力比率を変化させるための前記手段は、前記光源の前記メラトニン抑制放射の出力比率を調整するフィルタリング手段，変化可能な光源，前記光源との間で前記放射の出力を変えるための付加的な光源の少なくとも一つを備えた、請求項１０に記載の照明システム。

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