Çeşitli renkteki ışıkların insanda otonom sinir sistemine etkisi ve kişilik tipleri ile olan ilişkisinin araştırılması
The investigation of the effect of various colored light on human autonomic nervous system and its relationship with personality traits
Yazar: MUSTAFA MUNZUROĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ERDAL BİNBOĞA
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı / Biyofizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyofizik = Biophysics

Özet:
LED ışık kaynaklarının, geleneksel ışık kaynaklarına göre pek çok avantajı olması nedeniyle, günlük yaşamda gerek aydınlatma gerek dekoratif amaçlı olarak kullanımları giderek artmaktadır. Bu nedenle, tek renkli ışıklara maruziyetin insanlarda ne gibi psikolojik ve fizyolojik tepkiler doğurduğu merak uyandırmakta ve artan sayıda araştırmaya da konu olmaktadır.  Mevcut araştırmaların bir kısmı özellikle kırmızı ve mavi renkli ışığın insan otonom sinir sistemi üzerinde önemli bazı etkilerinin olduğunu belirtirken, diğerleri ise anlamlı bir etkinin olmadığını ileri sürmektedirler. Bu çelişkili sonuçlar, renk algısı ve renk tercihinin insanların kişilik özellikleri ile çok yakından ilgili olduğunun göz ardı edilmesine dayandırılabilir. Bu nedenle, bu tezde LED kaynaklı beyaz, kırmızı ve mavi renkteki ışıkların farklı kişilik özelliklerine sahip insanlarda kalp atım hızı, kalp atım hızı değişkenliği ve elektrodermal aktivite gibi otonomik yanıtlar üzerindeki etkisi ile ışık maruziyeti altındaki duygu durum, zaman akışı ve ortam genişliği gibi algı değişimlerinin incelenmesi amaçlanmıştır.
Bu amaçlar doğrultusunda, yaşları 19 ile 43 (28 ± 6) arasında değişen toplam 48 denek (15 Kadın, 33 erkek) araştırmaya alınmıştır. Deneklerin kişilik özellikleri Beş Faktör Kişilik Envateri ile belirlenmiştir. Denekler, beyaz, kırmızı ve mavi olmak üzere 3 farklı renkteki ışığa maruz bırakılmıştır. Her bir renkli ışık 300 lüks aydınlatma şiddetinde olacak şekilde ve 8 dakika boyunca deneklere rastgele biçimde uygulanmıştır. Maruziyet sırasında deneklerin elektrodermal aktivite, kalp atım hızı verileri kayıtlanmış ve kalp atım hızı verileri üzerinden kalp atım hızı değişkenliği değerleri hesaplanmıştır. Her ışık maruziyeti sonrasında deneklerin söz konusu renkli ışık altındaki anlık duygu durumlarını belirlemek amacıyla, denekler Self Assessment Manikin Testi'ne tabi tutulmuş ve ardından zaman ve ortam genişliği algısının belirlenmesine yönelik kişisel algı sorularını yanıtlamaları istenmiştir. Verilerin analizleri için Tekrarlayan Ölçümler Varyans Analizi, Spearman Sıra Farkları Korelasyon Testi ve Çoklu Regresyon Analizi (stepwise) uygulanmıştır.

Elde edilen bulgular incelendiğinde, kırmızı ve mavi ışık maruziyetinde ölçülen elektrodermal aktivite ortalamasının, beyaz ışık altında ölçülenlere göre anlamlı derecede yüksek olduğu belirlenmiştir (p<0,01). Kırmızı ve mavi ışığın kalp atım hızı ve kalp atım hızı değişkenliği değerleri üzerinde anlamlı bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir (p>0,05). Ancak kalp atım hızı değişkenliği değerleri ile kişilik özellikleri karşılaştırıldığında, yumuşak başlılık skorlarının  kırmızı (p<0,01) ve beyaz ışık (p<0,05) altındaki LF/HF değerleriyle ters yönde ilişkili olduğu, gelişime açıklık faktörlerinin ise sadece beyaz ışık altındaki LF değerleriyle ters yönde ilişkili olduğu bulunmuştur (p<0,01). Diğer taraftan, her 3 ışığın hoşnutluk, uyarılmışlık ve baskınlık hisleri üzerindeki etkilerine bakıldığında, mavi ve beyaz ışık altında hoşnutluk düzeylerinin, kırmızı ışık altında ise hem uyarılmışlık hem de baskınlık düzeylerinin anlamlı derecede yüksek olduğu belirlenmiştir (p<0,05). Bunlara ek olarak, zaman akışının kırmızı ışık altında en  yavaş ilerlediği, aydınlatılan ortamın genişliğinin ise yine kırmızı ışık altında daha dar olarak algılandığı tespit edilmiştir (p<0,01). Yumuşak başlılık skorlarının, kırmızı ışık altında hoşnutluk skorları ile pozitif yönde ilişkili olduğu, gelişime açıklık skorlarının beyaz ışık altında ortam genişliği skorları ile ters yönde ilişkili olduğu bulunmuştur (p<0,05). 
Sonuç olarak, kırmızı ışık insanlarda sempatik sinir sistemi aktivitesine bağlı olarak değişen uyarılmışlık düzeyini yükseltmekte, geçen zaman ve ortam genişliği algısını bozmaktadır. Gelişime açıklık ve yumuşak başlılık kişilik özellikleri kırmızı ve beyaz renkli ışık altında sempatovagal dengeyi parasempatik sinir sistemi lehine değiştirmektedir.

Abstract:
LED light sources are becoming more and more common for everyday use both as lighting and decorative purposes taking a number of advantages compared to traditional light sources. For this reason, the psychological and physiological reactions taking place in people exposed to colored lights has been aroused curiosity and become subject to an increasing number of researches. Some of the current researches indicate that red and blue light have a number of effects on human autonomic nervous system, while others suggest that no significant effect is seen. These contradictory results can be attributed to not taking into consideration the fact that color preference and perception are closely in association with people's personality traits. In this context, in this thesis, it is aimed to investigate that the effects of white, red and blue LED lights on the autonomic responses such as heart rate, heart rate variability, electrodermal activity; and alterations of perception such as emotional state, time, and spaciousness perceptions in humans with different personality traits. 
In accordance with this purpose, a total of 48 subjects (15 female, 33 male) aged between 19 and 43 (28 ± 6) were included in the study. The personality traits of the subjects were determined by the Big Five Personality Traits. The subjects were exposed to 3 different colors of light (white, red and blue). All subjects were exposured to each colored light for 8 minutes at an intensity of 300 lux illumination. During exposure, electrodermal activity and heart rate values of the subjects were recorded and in this manner heart rate variability values were calculated using heart rate values. After each light exposure, the subjects were asked to fill Self Assessment Manikin Test in order to determine their instant emotional state and to answer the personal perception questions to determine the instant time and spaciousness perception. With the aim of analyzing data, One-way ANOVA, Spearman Row Differences Correlation Test and Multiple Regression Analysis (stepwise) were used. 
As to our results, it was determined that the mean values of electrodermal activity measured in red and blue light exposure was significantly higher than those measured under white light (p <0,01). It was found that red and blue light had no significant effect on heart rate and heart rate variability values (p> 0.05). However, investigating the predictiveness between personality traits and heart rate variability parameters, agreeableness scores were found to be negatively predictive of LF/HF ratio during exposure to red (p<0,01) and white light (p<0,05). On the other hand, investigating the pleasure, arousal and dominance levels under each light exposure, it was concluded that pleasure level during blue and white light exposure and the arousal and dominance levels during red light were significantly higher (p<0,05). In addition, it has been found that the time flow during red light exposure was found to be significantly slower (p<0,01) and  spaciousness perception during red light exposure was found to be significantly narrower (p<0,01) compared to white and blue light. Agreeableness scores were found to be positively predictive of pleasure level during red light and openness to experience scored were found to be negatively predictive of spaciousness perception during red light exposure.
Consequently, red light disturbs the perception of time flow and spaciousness; and increases the level of arousal that changes due to sympathetic nervous system activity. Agreeableness and openness to experience traits change the sympathovagal balance during red and white light exposure in favor of the parasympathetic system.