Il colore della luce è meno importante per l'orologio interno di quanto si pensasse inizialmente
Università di Basilea
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riepilogo
Esposizione notturna Luce a onda corta Può influenzare l’orologio biologico, il sonno e la veglia. Le cellule gangliari della retina sono intrinsecamente sensibili alla luce e autoesprimibili Melanopsina sono i principali fattori di questi effetti. Non è chiaro se contribuiscano anche i coni sensibili al colore. Qui, utilizzando cambiamenti calibrati di sostituzione silenziosa nel colore della luce lungo l’asse blu-giallo, abbiamo studiato se i meccanismi di visione dei colori influenzano il sistema circadiano umano e il sonno.
In un protocollo ripetuto di 32,5 ore, 16 partecipanti sani sono stati esposti a tre diversi scenari di luce per 1 ora a partire da 30 minuti dopo l'orario abituale di andare a dormire: condizione di controllo di base (luce di 93,5 lux), lampeggiamento intermittente (1 Hz, 30 secondi acceso e spento), La luce gialla brillante (123,5 lux) e la luce blu fioca lampeggiante in modo intermittente (67,0 lux) sono state tutte calibrate per produrre la stessa eccitazione della melanopsina.
Non abbiamo trovato prove conclusive di differenze tra le tre condizioni di illuminazione rispetto al ritardo della fase circadiana della melatonina, alla soppressione della melatonina, alla sonnolenza soggettiva, alla vigilanza psicomotoria o al sonno.
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La visione è un processo complesso. La percezione visiva dell'ambiente è creata da una combinazione di diverse lunghezze d'onda della luce, che vengono decodificate nel cervello come colori e luminosità. I fotorecettori nella retina convertono prima la luce in impulsi elettrici: con abbastanza luce, i coni consentono una visione nitida, dettagliata e colorata. Le canne contribuiscono alla visione solo in condizioni di scarsa illuminazione, consentendo di distinguere diverse sfumature di grigio ma lasciando una visione molto meno accurata. Gli impulsi nervosi elettrici vengono infine trasmessi alle cellule gangliari della retina e quindi, attraverso il nervo ottico, alla corteccia visiva del cervello. Quest'area del cervello elabora l'attività neurale e la converte in un'immagine a colori.
Cosa influenza l’orologio interno?
Tuttavia, la luce ambientale non solo ci permette di vedere, ma influenza anche il ritmo dei nostri movimenti. Dormire e svegliarsi. Un ruolo importante in questo processo è svolto dalle cellule gangliari specializzate che, come i bastoncelli e i coni, sono sensibili alla luce e reagiscono in modo particolarmente forte alla luce a lunghezza d'onda corta, intorno a 490 nm. Se la luce è composta solo da lunghezze d'onda corte, da 440 a 490 nanometri, la consideriamo blu. Se la luce a lunghezza d'onda corta attiva le cellule gangliari, queste segnalano l'orologio interno della loro presenza Di giorno. Il fattore critico qui è l'intensità della luce di ciascuna lunghezza d'onda; Il colore percepito non è rilevante.
“Tuttavia, le cellule gangliari sensibili alla luce ricevono informazioni anche dai coni. Ciò solleva la questione se i coni, e quindi il colore della luce, influenzino anche l'orologio interno. In definitiva, i cambiamenti più sorprendenti riguardano la luminosità e il colore della luce, “, afferma la Dott.ssa Christine Bloom. “Si verificano all'alba e al tramonto, segnando l'inizio e la fine della giornata.” Al Centro di Cronobiologia dell'Università di Basilea, ricerca gli effetti della luce sugli esseri umani ed è la prima autrice di uno studio sugli effetti dei diversi colori della luce sull'orologio interno e sul sonno. Il team di ricercatori dell'Università di Basilea e della TUM ha riportato i risultati sulla rivista scientifica “La natura del comportamento umano“.
Colori chiari a confronto
“Uno studio del 2019 sui topi ha suggerito che la luce giallastra ha un effetto più forte sull'orologio interno rispetto alla luce bluastra”, afferma Christine Bloom. Negli esseri umani, l’effetto principale della luce su… Orologio interno e sonno È probabilmente mediato dalle cellule gangliari fotosensibili. “Tuttavia, c’è motivo di credere che il colore della luce, codificato dai coni, potrebbe anche essere correlato all’orologio interno”.
Per arrivare al nocciolo della questione, i ricercatori hanno esposto 16 volontari sani a uno stimolo di luce blu o giallastra per un'ora nel tardo pomeriggio, nonché a uno stimolo di luce bianca come condizione di controllo. Gli stimoli ottici sono progettati in modo tale da attivare i coni sensibili al colore nella retina in modo altamente controllato e differenziale. Tuttavia, la stimolazione delle cellule gangliari fotosensibili era la stessa in tutti e tre i casi. Pertanto, le differenze nell'effetto della luce erano una conseguenza diretta della stimolazione dei coni coinvolti e, in ultima analisi, del colore della luce.
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