JBR: Чтобы настроить циркадные часы, ученые намерены смешать оттенки небес

Оттенки на небе в начале и конце дня могут влиять на внутренние часы человека.

В Университете Вашингтона в Сиэтле провели исследование, в котором светодиодный светильник с попеременно оранжевыми и синими волнами повышал уровень мелатонина у участников лучше, чем другие световые приборы.

Результаты исследования опубликованы в Journal of Biological Rhythms. Они открывают новые возможности влияния на циркадные ритмы и могут помочь в борьбе с сезонным аффективным расстройством (SAD).

Рассинхронизация циркадных ритмов может вызывать проблемы со здоровьем и настроением.

Причины такой асинхронности:

• сезонные изменения;
• недостаток естественного освещения;
• работа в ночную смену;
• перелёты через несколько часовых поясов.

Джей Нейц (на фото), профессор офтальмологии в Медицинской школе Университета Западной Европы, говорит, что наши внутренние часы подсказывают нам, как должно действовать наше тело в разное время суток.

Если наш мозг не синхронизирован со временем суток, то он не будет работать правильно.

Циркадные ритмы тренируются и сбрасываются каждый день благодаря солнечным циклам света и темноты. Они стимулируют цепи в глазах, передающие информацию в мозг. Получив эту информацию, мозг вырабатывает мелатонин — гормон, который помогает организму погрузиться в сон синхронно с солнечной ночью.

У людей, которые проводят много времени при искусственном освещении, биологические часы могут не совпадать с природным световым днём.

Многие коммерческие осветительные приборы созданы для того, чтобы это компенсировать. Нейтц рассказал, что в большинстве таких продуктов особое внимание уделяется синему цвету, так как он влияет на меланопсин — фотопигмент в глазах, который взаимодействует с мозгом и наиболее чувствителен к синему.

В отличие от них, разработанный нами светильник не задействует меланопсин. В нём чередуются синие и оранжевые волны, которые стимулируют сине-жёлтую оппонентную цепь, работающую через колбочковые фоторецепторы в сетчатке. Эта цепь гораздо чувствительнее меланопсина, и именно её использует наш мозг, чтобы перевести внутренние часы.

Джеймс Кученбекер, доцент офтальмологии в Медицинской школе Университета Западной Европы, написал статью. В ней он сравнивает, как разное искусственное освещение влияет на выработку мелатонина.

Специалисты разработали и испытали три прибора:

• источник белого света яркостью 500 люкс (подходит для офисов);
• синий светодиод, который запускает меланопсин;
• недавно созданный светодиод с чередующимися синей и оранжевой длиной волны, он создаёт мягкое белое свечение.

Нужно было определить, какой тип освещения лучше всего способствует выработке мелатонина у шести участников исследования.

Каждый вечер у участников брали образцы слюны, чтобы определить начало и пик выработки мелатонина. Утром в течение двух часов испытуемые находились под воздействием тестового света. Вечером снова брали образцы, чтобы понять, наступила ли фаза мелатонина раньше по сравнению с индивидуальными показателями.

Во время каждого теста контролировалось воздействие других источников света. Три теста проводились с таким интервалом, чтобы участники могли вернуться к своим обычным фазам перед началом работы с новым устройством.

Нейтц представил прибор с чередующимися сине-оранжевыми светодиодами, который лучше всего зарекомендовал себя для сдвига фазы выработки мелатонина. Сдвиг составил 1 час 20 минут.

Синий свет обеспечил сдвиг на 40 минут, а белый свет с яркостью 500 люксов — всего на 2,8 минуты.

Нейтц объяснил, что хотя свет выглядит как белый, мозг распознаёт в нём чередование синих и оранжевых волн, похожих на цвета неба. Схема, вызвавшая наибольший сдвиг уровня мелатонина, предполагает использование именно этих цветов.

16.09.2024