Prosjekt Soloppgang
Sammendrag
Prosjektet undersøkte om bruk av smartlampe kan forbedre morgenoppvåkningen. Hypotesen var at gradvis økning i lysstyrke og farge før alarmen ringer kan lette oppvåkningen ved å simulere naturlig soloppgang. Studien så på ungdommers søvn- og oppvåkningsmønstre, samt en personlig registrering av oppvåkningsprosessen under ulike lysforhold med standardiserte datapunkter og personlige notater.
1 Innledning
1.1 Bakgrunn og Mål
Dette prosjektet var motivert av en personlig opplevelse av generelt bedre opplevelse med å stå opp etter installasjon av smartlampe.
I tillegg var observasjonen av store forskjeller mellom medelevers søvn- og døgnrytme med på å utvikle en hypotese som kunne etterprøves og dermed avkreftes eller bekreftes.
Målet med denne analysen er å finne ut om å bruke en smartlampe gir bedre opplevelse av morgenoppvåkningen.
1.2 Hypotese
Ved å ta i bruk en smartlampe som gradvis øker både lysstyrken og fargen over tid før alarmen ringer, blir det lettere å stå opp. Dette skyldes at øynene blir stimulert på en måte som etterligner den naturlige effekten av en soloppgang. Desto lenger lyset er på før alarmen ringer, desto lettere blir morgenoppvåkningen.
1.3 Teori
Den cirkadiske rytmen er kroppens indre klokke. Den cirkadiske rytmen styres av mengden Melatonin i kroppen, Endringer i rytmen kalles faseendring. Om dagen er mengden Melatonin lav, og den øker om natten. Hjernen samler også adenosin gjennom dagen, et biprodukt av nevral metabolisme. Adenosin binder seg til nevrale mottakere i hjernen, som demper aktivitet i hjernen, og øker døsighet (Burns et al., 2021; McIntyre et al., 1989).
Når fotoreseptorer i øyet merker lys, sender disse et signal til nucleus suprachiasmaticus (SCN). Her sekreres gamma-amino-smørsyre (GABA), som blokkerer signaler til pinealkjertelen. Dette resulterer i lavere produksjon av Melatonin. Omvendt produseres Melatonin om natten (Arendt, J., Aulinas, A., 2022; Masters, A., et.al., 2015; Meijer, J. H., et.al., 1998).
2 Metode
2.1 Undersøkelse i Klasserom
2.1.1 Formål og Hypotese
Denne undersøkelsen skal få et grunnlag for den reelle situasjonen ved oppvåkning hos ungdommer. Diskusjonen skal oppsummere funnene og bekrefte eller avkrefte at noen ungdommer bruker lang tid på å stå opp, og at dette har en sammenheng med søvnlengde.
2.1.2 Design
Spørreundersøkelsen stilte følgende tre spørsmål:
- Hvor mange alarmer ringer før du står opp?
- Hvor lang tid tar det fra første alarm ringer til du er ute av sengen?
- Hvor mange timer søvn får du i hverdager?
Spørsmål 1 og 2 ble valgt for å finne prosentandelen av ungdommer som bruker lang og kort tid på å stå opp. Spørsmål 3 vil finne ut hvor lenge ungdommer sover.
2.1.3 Datainnsamling
Data ble samlet inn ved å stille hver elev de tre spørsmålene og deretter notere svarene i en tabell i en rutebok. Etter undersøkelsen ble all data overført til en digital database i Notion, som deretter ble lastet opp til en annen database i Google Firestore Firebase. Videre bruk av data skal forklares i Resultater.
2.1.4 Etikk og Tillatelser
Personidentifiserbar informasjon ble ikke skrevet ned, som navn eller bosted. Dette var for å skape et trygt miljø hvor alle kunne våre trygge på å svare. Diskusjonen krever ikke personidentifiserbar informasjon.
2.2 Registrering av Morgenoppvåkning
2.2.1 Formål
Det andre studiet involverte registrering av søvnmønsteret mitt som forsøksperson. Innsamlet data skal analyseres, og ved å undersøke trender og sammenhenger skal analysen bekrefte eller avkrefte hypotesen.
2.2.2 Design
Digital registrering
Datapunktene ble registrert på smartklokke eller annet digitalt utstyr.
-
Dag
Navn på dag ved oppvåkning
-
Dato
Dato ved oppvåkning
-
Sovnet
Klokkeslett og dato ved innsovning
-
Alarm
Klokkeslett og dato for alarm
-
Tid
Tid i minutter fra alarm ringer til å stå opp
-
Romtemperatur
Temperaturen i rommet ved oppvåkning
-
Søvnlengde
Tid med søvn, ekskludert våken tilstand.
-
Sykluser
Antall fulle søvnsykluser, mellom dyp, kjerne og REM.
-
Stadium
Siste søvnstadiet rett før oppvåkning
-
Kroppstemperatur
Temperatur på venstre håndledd ved oppvåkning
-
Hvilepuls
Gjennomsnittlig puls under søvn
-
HRV
Heart Rate Variation: viser kroppens stressnivå
-
Aktivitet
Antall minutter i fysisk aktivitet gjennom dagen
Personlige Vurderinger
Datapunktene ble registrert ved personlig vurdering ved morgenoppvåkning eller gjennom dagen.
-
Skjerm
-
<30min
-
>30min
Tid fra siste bruk av skjerm frem til leggetid
-
-
Skjermtype
-
Underholdning
-
Produktivitet
Kategori for innhold på skjerm
-
-
Vanskelighetsgrad
-
Vanskelig
-
Lett
Hvordan oppvåkning føltes
-
-
Motivasjon
-
Lav
-
Høy
Hvor motivert forsøksperson var til å stå opp ved alarm
-
-
Lyd
-
Forstyrrende
-
Vanlig Lavt
Hvordan støynivå ved oppvåkning ble opplevd
-
-
Søvnighet
-
Sovner
-
Opplagt
-
Sliten
-
Mister Fokus
-
Gjesper
Hvor uthvilt forsøksperson følte seg gjennom dagen
-
-
Lys
-
Aldri
-
5 min
-
10 min
-
20 min
-
60 min
Tid i minutter fra lys aktiveres frem til alarm ringer
-
2.2.3 Datainnsamling
Data ble samlet inn ved å stille hver elev de tre spørsmålene og deretter notere svarene i en tabell i en rutebok. Etter undersøkelsen ble all data overført til en digital database i Notion, som deretter ble lastet opp til en annen database i Google Firebase Firestore. I Resultater blir data hentet fra Firestore og plottet direkte i nettleseren.
2.3 Notater av Opplevelser
2.3.1 Formål
Personlige observasjoner, tanker, vurderinger, osv. om lys, trøtthet, aktivitet eller annet som oppleves under 2.2 Registrering av Morgenoppvåkning og som ikke kunne kategoriseres under noen av datapunktene, ble skrevet ned og skal vurderes i 4 Diskusjon. Slike notater kan gi innsikt i opplevelsen av å stå opp, ut over de standardiserte valgene i registreringen.
2.3.2 Design og Datainnsamling
Observasjonene kunne være blant annet trender i opplevelsen av å stå opp. De skal skrives ned etter en tidsperiode på omtrent fem dager etter første gang de ble opplevd. Denne tidsperioden ble brukt for å forsikre at notatene ikke ble påvirket av endringer mellom enkelte dager, men heller en observert trend over flere dager.
3 Resultater
3.1 Undersøkelse i Klasserom
3.2 Registrering av Morgenoppvåkning
3.3 Notater av Opplevelser
1. "5 minutter lys er veldig kort. Lyset føles 'overaskende' for meg."
2."10 minutter lys er også kort, men jeg kjenner allerede en forskjell."
3."Med 60 minutter lys blir jeg overaskende nok ikke vekket av det tidlige lyset, og kroppen kjennes klar til å stå opp når alarmen går, og til og med litt før."
4."Det er lett å stå opp når jeg har høy motivasjon, men når jeg har lav motivasjon pleier jeg å dra meg. Hvis jeg har tid, sover jeg frem til jeg våkner mer naturlig."
5."Jeg ville nesten aldri sove ekstra lenge med 60 min lys, i motsetning til nå som jeg ikke har noe lys i det hele tatt."
6."Uten noe lys har de siste dagene vært tunge; jeg har stått opp tungt og er ofte veldig trøtt ut over dagen."
7."Jeg merker ikke noe til lyset hvis jeg legger meg sent. Det har jeg opplevd de siste dagene. Da er jeg skikkelig trøtt om morgenen og det er vanskelig å stå opp. 15.05.24"
4 Diskusjon
4.1 Sammenheng med Teori
Ved å sortere resultatene i 3.1 stigende etter søvnlengde finner man at de fleste ungdommene har en søvnlengde på rundt seks til syv timer. Forholdet mellom ungdommer som bruker lang tid og kort tid på å stå opp er interessant å undersøke. Flere bruker lang tid på å stå opp om de får lite søvn (<7t) og flere bruker kort tid på å stå opp om de får mer søvn (>7t).
Ved å undersøke forholdene mellom Tid, Motivasjon og Vanskelighetsgrad og Søvnlengde, Sovnet og Søvnighet kan en finne flere trender som peker mot en lettere morgenoppvåkning. Ved å sammenlikne Vanskelighetsgrad og Motivasjon ser man at når motivasjonen til å stå opp var lav, var det som oftest vanskeligere å stå opp. Dette tyder på en dårlig morgenoppvåkning. Det er viktig å finne og skille på avhengige og uavhengige variabler for å skille på korrelasjon og kausalitet.
Ved å sammenlikne Skjerm og Søvnighet kan man se at vedkomne var oftere mer søvnig om dagen ved bruk av skjerm nært leggetid. Tilsvarende har vedkomne da ofte lavere motivasjon til å stå opp. Dette resultatet kan diskuteres at har en sammenheng med teorien hvor bruken av skjerm kan ha innført en faseforskyvning fra det blå lyset.
Notatene og opplevelsene underveis tyder på at en lengre periode med lys før alarmen ringte resulterte i en mer behagelig oppvåkning, noe som støtter hypotesen.
Notater 6 og 7 uttrykker redusert effekt av lys når vedkomne hadde lagt seg sent om kvelden. Vedkomne uttrykker i tillegg at dette var en observert trend «de siste dagene». Dette resultatet kan skyldes at vedkomnes døgnrytme var blitt skiftet til en senere oppvåkning. Skiftet i døgnrytmen kan ha vært et resultat av sesongskiftet, siden solen gikk ned senere og senere enn vanlig.
Resultatene henger sammen teorien til den grad at et lys som skrues på lenge før en våkner har høyere effekt på morgenoppvåkningen enn et lys som skrues på kun noen minutter før oppvåkning. Dette kan skyldes at nå lyset skrues på lenge før en våkner, vil kroppens cirkadiske rytme forskyves mer enn ved et kort lys. Da blir kroppen mer våken, tidligere, som igjen resulterer i at det føles lettere å stå opp. Det er fortsatt viktig å få nok søvn for at lyset skal ha effekt.
4.2 Styrker og Svakheter ved Metoden
4.2.1 Undersøkelse i Klasserom
Spørreundersøkelsen er en kvantitativ studie, men ble gjennomført med et begrenset antall deltakere, kun en liten klasse, noe som begrenser generaliserbarheten av resultatene. Gjennomsnittlig søvnlengde ble raskt beregnet, og det ble ikke tatt hensyn til at tid tilbrakt i senga ikke nødvendigvis er lik faktisk søvntid. Dette kan føre til unøyaktige data. Undersøkelsen ble utført blant ungdom, som var den tiltenkte målgruppen, og dermed er resultatene direkte relevante for denne gruppen. Kvantitativ data gir en god oversikt over generelle trender blant deltakerne.
4.2.2 Registrering av Morgenoppvåkning
Registreringen av morgenoppvåkning ble utført som en kvalitativ studie. En styrke ved denne metoden er at den ble gjennomført med samme person under forskjellige lysforhold. Dette eliminerer behovet for å ta hensyn til individuelle forskjeller når man undersøker effekten av ingen lys, kort lys og langt lys. Resultatene blir dermed mer konsistente og lettere å tolke innenfor denne ene personens opplevelser. Dette er imidlertid også en betydelig svakhet. Å undersøke kun én person gjør at funnene ikke nødvendigvis kan generaliseres til andre, da lys kan ha ulik effekt på forskjellige mennesker. Dette begrenser relevansen av resultatene til den bredere befolkningen.
4.2.3 Notater av Opplevelser
Bruken av notater av opplevelser som metode har også sine fordeler og ulemper. En styrke er at notatene ble tatt litt senere enn observasjonen ble gjort, noe som bidrar til å utelukke store variasjoner mellom enkelte dager og gir et mer helhetlig bilde av søvn- og oppvåkningsmønstrene. Dette kan gi innsikt i trender og sammenhenger over tid. En svakhet ved denne metoden er imidlertid at det er en risiko for at deltakeren kan huske feil eller at subjektive opplevelser kan påvirke notatene. Dette kan påvirke nøyaktigheten av resultatene.
4.3 Sammenligning med Tidligere Studier
Funnene viser at lysmengde ved oppvåkning har en sammenheng med følelsen av trøtthet og hvor lett det er å stå opp, som er i tråd med tidligere studier som Hilditch et al. (2023). Hilditch et al. fant at deltagere vurderte dem selv som mer våkne og energiske etter bruk av lys enn uten lys. Undersøkelsene ble i motsetning til denne analysen gjort om natten, 45 og 90 minutter etter sengetid, og kan ha stor innvirkning på resultatene.
4.4 Betydning og Anbefalinger for Videre Forskning
Ved å bruke et smart lys når man står opp, kan ungdommer få en hurtigere og mer behagelig oppvåkning, noe som er en betydelig utfordring for en stor andel av 16 og 17 åringer. Imidlertid er spørsmålet om effekten av lys er lik om kvelden og morgenen er viktig å svare på i fremtidige studier, samt om det er store forskjeller mellom individer.
Konklusjon
Studien konkluderte med at bruk av en smartlampe kan forbedre oppvåkningen ved å redusere søvnighet og øke motivasjonen til å stå opp. Dataene viste at en lengre periode med lys før alarmen resulterte i en mer behagelig oppvåkning, spesielt når deltakeren fikk tilstrekkelig søvn. Observasjoner indikerte at lys påvirket kroppens cirkadiske rytme og kan dermed lette morgenoppvåkningen, men effekten avhenger også av individuell søvnlengde og andre faktorer som skjermbruk før leggetid. For videre forskning anbefales det å undersøke effekten av lys på ulike tidspunkter og blant flere deltakere for å bekrefte generaliserbarheten av funnene.
Kilder
Arendt, J., Aulinas, A. (30. oktober 2022). Physiology of the Pineal Gland and Melatonin. National Library of Medicine. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK550972/
Burns, A. C., Saxena, R., Vetter, C., Phillips, A. J. K., Lane, J. M., Cain, S. W. (2021). Time Spent in Outdoor Light is Associated with Mood, Sleep, and Circadian Rhythm-Related Outcomes: A Cross-Sectional and Longitudinal Study in Over 400,000 UK Biobank Participants. Science Direct. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0165032721008612
Hilditch, C. J., Pradhan, S., Costedoat, G., Bathurst, N. G., Glaros, Z., Gregory, K. B., Shattuck, N. L., Flynn-Evans, E. E. (2023). An At-Home Evaluation of a Light Intervention to Mitigate Sleep Inertia Symptoms. Science Direct. https://doi.org/10.1016/j.sleh.2023.07.015
Masters, A., Pandi-Perumal, S. R., Seixas, A., Girardin, J.-L., McFarlane, S. I. (19. februar 2015). Melatonin, the Hormone of Darkness: From Sleep Promotion to Ebola Treatment. National Library of Medicine. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4334454/
McIntyre, I. M., Norman, T. R., Burrows, G. D., Armstrong, S. M. (April 1989). Human Melatonin Suppression by Light is Intensity Dependent. https://doi.org/10.1111/j.1600-079X.1989.tb00412.x
Meijer, J. H., Watanabe, K., Schaap, J., Albus, H., Détári, L. (1. november 1998). Light Responsiveness of the Suprachiasmatic Nucleus: Long-Term Multiunit and Single-Unit Recordings in Freely Moving Rats. National Library of Medicine. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6793532/
National Institute of Neurological Disorders and Stroke. (19. juli 2023). Brain Basics: Understanding Sleep. National Institutes of Health. https://www.ninds.nih.gov/health-information/public-education/brain-basics/brain-basics-understanding-sleep
Tassi, P., Muzet, A. (2002). Sleep Inertia. Science Direct. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1087079200900984