Farklı renklerdeki ışıkların bilişsel performanslar ve otonom sinir sistemi üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of effects of different colored lights on cognitive performances and autonomic nervous system
Yazar: BARIŞ NARİN
Danışman: DOÇ. DR. ERDAL BİNBOĞA
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyofizik = Biophysics

Özet:
Günlük yaşantının pek çok alanında renkli ışıklara maruziyet giderek artmakta olup, bilişsel faaliyetlerin önemli bir kısmı bu renkli ışıklar altında gerçekleştirilmektedir. Ancak, renkli ışıkların bilişsel işlevler üzerindeki etkisi ve bu etkinin otonom sinir sistemi (OSS) ile ilişkisi yeterince aydınlatılmamıştır. Bu araştırmada beyaz, mavi ve kırmızı renkli ışıklara maruziyetin sağlıklı yetişkinlerin bilişsel test performanslarını etkileyip etkilemediği ve bu testler sırasında otonom sinir sisteminin ne şekilde değiştiğinin araştırılması amaçlanmıştır. 
Bu amaçla, araştırmaya 10 kadın ve 13 erkek (yaş ortalamaları 18,74 ± 1,096) olmak üzere toplamda 23 sağlıklı gönüllü katılmıştır. Testler, bir aydınlatma kabini içinde gerçekleştirilmiş olup, kalp atım hızı (KH) ve kalp atım hızı değişkenliği (KHD) gönüllülerin sol el işaret parmaklarına takılan bir fotopletismografi (PPG) sensörü aracılığı ile alınmıştır. Gönüllüler beyaz, mavi ve kırmızı ışıklara rastgele sıralamada maruz bırakılmış ve bu ışıklar altında önce 2 dakika dinlendirilmiş ve hemen ardından gönüllülerden aynı renk ışık altında Sürekli Performans Testi (CPT) olarak adlandırılan bilgisayar temelli bir bilişsel testin AX türünü uygulamaları istenmiştir.
Araştırma sonuçlarında CPT-AX bilişsel performans göstergelerinden doğru yanıt oranı, reaksiyon zamanı, dürtüsellik ve ıskalama değerlerinin renkli ışıklara göre anlamlı olarak değişmediği görülmüştür (p>0,05). Diğer taraftan, her bir ışık rengi için dinlenme periyodu ile aynı renkli ışık maruziyeti sırasındaki bilişsel test periyodu arasında KHD frekans düzlemi değişkenleri olan düşük frekans ("Low Frequency") (LF), yüksek frekans ("High Frequency") (HF) ve LF/HF değerleri bakımından anlamlı bir fark bulunmuştur (p<0,05). Ancak, farklı renkteki ışıklar altında yapılan bilişsel testler sırasındaki KH ve KHD değişkenleri arasında anlamlı bir fark bulunmamıştır (p>0,05).  
Araştırma bulguları, bilişsel testler sırasında uygulanan renkli ışıkların bilişsel test başarısını etkilemediğini göstermektedir. Ancak, bilişsel testler sırasındaki zihinsel faaliyetler başta sempatik sinir sisteminde (SSS) bir artışa ve bunu dengelemek üzere parasempatik sinir sisteminde (PSS) bir tepkisel aktiviteye (vagal atak) neden olmaktadır.

Keywords: Psychological Contract, Organizationl Justice, Job Satisfaction, Organizational Commitment, Organizational Citizenship Behaviors.

Abstract:
Exposure to colored lights is increasing in many areas of daily life, and a significant part of cognitive activities are carried out under these colored lights. However, the effect of colored lights on cognitive functions and the relationship of this effect with the autonomic nervous system (ANS) have not been sufficiently elucidated. This study aimed to investigate whether exposure to white, blue and red lights affects the cognitive test performance of healthy adults and how ANS changes during these tests.
For this purpose, a total of 23 healthy volunteers, 10 women and 13 men (mean age 18.74 ± 1.096), participated in the study. The tests were carried out in a lighting cabinet, and heart rate (HR) and heart rate variability (HRV) were recorded via a photoplethysmography (PPG) sensor attached to the volunteers' left index fingers. Volunteers were exposed to white, blue and red lights in a random order and first rested under these lights for 2 minutes and then were asked to perform the AX type of a computer-based cognitive test called Continuous Performance Test (CPT) under the same color light.
The research results showed that correct response rate, reaction time, impulsivity and miss values, which are CPT-AX cognitive performance indicators, did not change significantly according to colored lights (p>0.05). On the other hand, for each light color, a significant difference was found between the rest period and the cognitive test period during the same color light exposure in terms of the HRV frequency plane variables LF (low frequency), HF (high frequency) and LF/HF (p<0.05). However, no significant difference was found between HR and HRV variables during cognitive tests performed under different colored lights (p>0.05).
Research findings show that colored lights applied during cognitive tests do not affect cognitive test success. However, mental activities during cognitive tests cause an increase in the sympathetic nervous system and an intense reactive activity in paravagal sympathetic nervous system, vagal rebound, to balance this.

Keywords: Colored lights; Autonomic nervous system; Cognitive performance; Heart rate variability