image: Randy J. Nelson, PhD, West Virginia University, USA.
Credit: Randy J. Nelson, PhD
美国西弗吉尼亚州摩根敦,2025年7月8日 — 在今日发布的Genomic Press《创新者与思想家》系列综合访谈中,神经科学领域的杰出代表兰迪·J·纳尔逊博士分享了其关于昼夜节律紊乱对大脑功能及整体健康影响的系统性研究成果。本次访谈刊登于《脑医学》,回顾了纳尔逊博士从早期农场劳作与病理助手经历,到跻身全球生物节律研究领军人物的非传统学术之路。
作为西弗吉尼亚大学神经科学系主任,纳尔逊博士在过去十年深入揭示了夜间人工光暴露对健康的深层次影响。他的研究不仅关注睡眠障碍,更发现其对免疫功能、神经炎症、代谢过程及情绪调节均具有显著干扰作用。
从工厂夜班到学术巅峰
访谈呈现了纳尔逊博士走向科研高峰的非凡轨迹:从高中时期在火鸡加工厂轮班工作,到克利夫兰两家医院从事尸检,再到在圣地亚哥动物园意外获得科研契机并迈入加州大学圣地亚哥分校。
“我的学术路径之所以典型,是因为它完全不典型,”纳尔逊博士如是说。他是美国首位获得加州大学伯克利分校心理学与内分泌学双博士学位的学者,这一跨领域背景促成了他在神经科学研究中独树一帜的整合视角。
昼夜节律紊乱:现代健康隐患
纳尔逊博士的实验室不断发布关于夜间光照如何影响多个生理系统的关键研究成果。他指出,相关机制远不止睡眠紊乱,更对与自然光暗节律共演化的基础代谢与免疫系统造成扰动。
研究发现,夜间光照可能抑制免疫反应或诱发过度炎症;其与代谢疾病如肥胖的关联亦逐渐明晰。同时,光照对情绪调控的直接影响也为理解抑郁与焦虑机制提供了新线索。
当前研究聚焦三个核心科学问题:哪些波长的光最具干扰性?个体从慢性光照中恢复的速率如何?时间作为生物变量的影响有多深远?这些问题正推动其实验室的前沿探索。
基础研究转化临床应用
在基础研究之外,纳尔逊博士团队正进行多项临床试验,评估减少光照干扰是否能改善ICU病患的康复结局。两项关键试验聚焦于中风与心脏手术患者,后者通常暴露于医院强光环境下,昼夜节律易被扰乱。
“昼夜节律是生物学的核心变量,我们在基础层面已掌握大量机制,”纳尔逊博士强调,“但这些知识很少被纳入临床实践。”
研究亦延伸至医护群体。一项针对夜班护士的试验正在检验蓝光阻隔护目镜是否能帮助其重建节律,从而改善睡眠、认知与情绪表现。这类干预是否也适用于其他轮班人群,正成为新课题。
时间的生物意义
纳尔逊博士提出:时间应被视为所有实验的关键生物变量。他指出,实验数据可能因时间点不同而显著变化,而这一因素在科研出版中鲜有体现。
“问题的答案,可能部分取决于提问的时间。”他如此阐释。该观点对科研重复性意义深远,或能解释部分研究结果难以复现的原因。
培养新一代神经科学家
纳尔逊博士在约翰斯·霍普金斯大学、俄亥俄州立大学和西弗吉尼亚大学共指导25名博士生与16名博士后,其导师理念强调在支持性环境中培育青年科研人才。其教学哲学已在Neuronline播客中专题介绍(https://podcasts.apple.com/us/podcast/joy-and-curiosity/id1765339956?i=1000696714548)。
作为医学院神经科学系主任协会现任主席,纳尔逊博士倡导加强对早期职业研究人员的资源支持,强调战略资源配置与有效导师制的重要性。
昼夜节律研究是否有助于改善博士生和博士后的心理健康?科研机构又应如何支持那些致力于揭示全天候生理机制的学者?
面向更健康的未来
纳尔逊博士的研究为公共健康提出可行路径:如减少夜晚屏幕使用、日落后转为温暖灯光、维持固定睡眠节律等简单策略,即可改善群体健康。
其新书《黑暗事物》由牛津大学出版社出版,旨在向大众普及良好昼夜节律卫生的重要性。他相信,尊重进化形成的光暗节律,将是现代社会预防慢性疾病的关键。
访谈亦展现其私人生活,包括骑行、园艺和旅行,这些活动帮助其与自然节律保持同步。他最钟爱的仍是南加州——正是当年在圣地亚哥动物园的那次偶遇,开启了他的科学人生。
这篇Genomic Press专访为《创新者与思想家》系列的一部分,展示了推动前沿科学突破的研究者身影。该系列兼顾研究内容与人物故事,为读者提供立体化科学视角,并启发深入探索。
访谈全文发表于《脑医学》2025年7月8日开放获取版本,题为“Randy J. Nelson: Disruption of circadian rhythms on brain function and health”,链接:https://doi.org/10.61373/bm025k.0083。
关于《脑医学》
《脑医学》(Brain Medicine, ISSN: 2997-2639 [在线]; 2997-2647 [印刷])由Genomic Press出版,致力于报道神经科学与脑健康领域的高质量跨学科研究,涵盖从分子机制到转化医学实践的广泛议题。
了解更多,请访问:https://genomicpress.kglmeridian.com/
在线图书馆:https://issues.genomicpress.com/bookcase/gtvov/
Journal
Brain Medicine
Method of Research
News article
Subject of Research
People
Article Title
Randy J. Nelson: Disruption of circadian rhythms on brain function and health
Article Publication Date
8-Jul-2025
COI Statement
The author disclosed no conflict of interest.