Ο χρόνος οθόνης διαταράσσει τον ύπνο με την επαναφορά των εσωτερικών ρολογιών
Πρόσφατη έρευνα αποκάλυψε πώς τα ευαίσθητα στο φως κύτταρα στο μάτι μπορούν να επαναφέρουν το εσωτερικό ρολόι όταν εκτίθενται σε φως.
Η ανακάλυψη θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί η παρατεταμένη έκθεση στο φως που δεν είναι συγχρονισμένη με το φυσικό ή το κιρκαδικό άτομο, μπορεί να διαταράξει τον ύπνο και να βλάψει την υγεία.
Αυτό μπορεί να προκύψει, για παράδειγμα, από παρατεταμένη έκθεση στο φως αργά το βράδυ.
Οι ερευνητές, από το Ινστιτούτο Βιολογικών Μελετών του Salk στη Λα Χόγια της Καλιφόρνια, ελπίζουν ότι τα ευρήματά τους θα οδηγήσουν σε βελτιώσεις στη θεραπεία της αϋπνίας, του jet lag, των ημικρανιών και των διαταραχών του κιρκαδικού ρυθμού.
Η ομάδα δημοσίευσε τα ευρήματά τους στο περιοδικό Αναφορές κυττάρων.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι οι διαταραχές του κιρκαδικού ρυθμού συνδέονται με σοβαρά προβλήματα υγείας, όπως το μεταβολικό σύνδρομο, η αντίσταση στην ινσουλίνη, ο καρκίνος, η παχυσαρκία και η γνωστική δυσλειτουργία.
Επειδή χρησιμοποιούμε τεχνητές πηγές φωτός, οι κύκλοι ύπνου-αφύπνισης δεν συνδέονται πλέον με μοτίβα ημέρας και νύχτας.
Χάρη στις φορητές τεχνολογίες, όπως τα smartphone και τα tablet, οι ευκαιρίες να απορροφηθούν στην οθόνη, την ημέρα ή τη νύχτα, δεν ήταν ποτέ μεγαλύτερες.
«Αυτός ο τρόπος ζωής», λέει ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης καθηγητής Satchidananda Panda, «προκαλεί διαταραχές στους κιρκαδικούς ρυθμούς μας και έχει επιβλαβείς συνέπειες στην υγεία».
Circadian ρυθμός και ύπνος
Το σώμα έχει ένα εσωτερικό ρολόι που ακολουθεί συνήθως ένα 24ωρο μοτίβο ημέρας-νύχτας. Αυτό είναι επίσης γνωστό ως κιρκαδικός ρυθμός ή κύκλος ύπνου-αφύπνισης.
Το εσωτερικό ρολόι βοηθά στη ρύθμιση των συναισθημάτων μας ξύπνιας και υπνηλίας. Οι μηχανισμοί του είναι περίπλοκοι και υπακούουν σε σήματα από μια περιοχή του εγκεφάλου που παρακολουθεί το φως του περιβάλλοντος.
Κάθε κύτταρο, όργανο και ιστός στο σώμα βασίζεται σε αυτόν τον χρονομετρητή. Το να κοιμάσαι αρκετά και να κοιμάσαι την κατάλληλη στιγμή βοηθά να το κρατήσεις καλά.
Εκτιμήσεις από το Εθνικό Ινστιτούτο Καρδιάς, Πνεύμονα και Αίματος (NHLBI) υποδηλώνουν ότι 50-70 εκατομμύρια άνθρωποι στις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν συνεχιζόμενες διαταραχές ύπνου.
Το NHLBI επισημαίνει επίσης μια έρευνα για τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC), στην οποία το 7-19 τοις εκατό των ενηλίκων ανέφεραν ότι δεν κοιμούνται αρκετά ή ξεκουράζονται καθημερινά. Επίσης, το 40% είπε ότι κατά λάθος κοιμόταν κατά τη διάρκεια της ημέρας τουλάχιστον μία φορά το μήνα.
Τα ευαίσθητα στο φως κύτταρα επηρεάζουν το ρολόι του σώματος
Η πρόσφατη έρευνα επικεντρώθηκε σε μια ομάδα κυττάρων στον αμφιβληστροειδή, η οποία είναι η ευαίσθητη στο φως μεμβράνη που ευθυγραμμίζει το πίσω μέρος του εσωτερικού του ματιού.
Τα κύτταρα είναι ευαίσθητα στο φως, αλλά δεν εμπλέκονται στη μετάδοση εικόνων στον εγκέφαλο. Αντ 'αυτού, επεξεργάζονται επίπεδα φωτός περιβάλλοντος για την παροχή σημάτων για βιολογικούς μηχανισμούς.
Μια πρωτεΐνη που ονομάζεται μελανοψίνη στα κύτταρα τους βοηθά στην επεξεργασία του περιβάλλοντος φωτός. Η παρατεταμένη έκθεση στο φως προκαλεί την αναγέννηση της πρωτεΐνης μέσα στα κύτταρα.
Η συνεχής αναγέννηση της μελανοψίνης ενεργοποιεί σήματα στον εγκέφαλο που το ενημερώνουν για τις συνθήκες φωτισμού περιβάλλοντος. Ο εγκέφαλος στη συνέχεια χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για τη ρύθμιση του ύπνου, της εγρήγορσης και της συνείδησης.
Εάν η αναγέννηση της μελανοψίνης παρατείνεται και το φως είναι έντονο, στέλνει ένα σήμα που βοηθά στην επαναφορά του βιολογικού ρολογιού. Αυτό εμποδίζει τη μελατονίνη, μια ορμόνη που ρυθμίζει τον ύπνο.
Διατήρηση ευαισθησίας σε παρατεταμένη έκθεση στο φως
Για να διερευνήσουν αυτήν τη διαδικασία, οι ερευνητές ενεργοποίησαν την παραγωγή μελανοψίνης στα κύτταρα του αμφιβληστροειδούς ποντικών.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι όταν διατηρείται η έκθεση στο φως, μερικά από τα κύτταρα συνεχίζουν να στέλνουν τις σκανδάλες, ενώ άλλα χάνουν την ευαισθησία.
Περαιτέρω έρευνα έδειξε ότι ορισμένες πρωτεΐνες, γνωστές ως αιρετίνες, βοήθησαν να διατηρηθεί η μελανοψίνη ευαίσθητη κατά τη διάρκεια παρατεταμένης έκθεσης στο φως.
Κύτταρα που δημιουργούν μελανοψίνη σε ποντίκια που δεν είχαν ούτε έναν τύπο αρρεστίνης (βήτα-αρρεστίνη 1 ή βήτα-αρρεστίνη 2) έχασαν την ικανότητά τους να διατηρούν ευαισθησία σε παρατεταμένη έκθεση στο φως.
Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα κύτταρα του αμφιβληστροειδούς χρειάζονται αμφότερες τις αρεστίνες για να τους βοηθήσουν στην παραγωγή μελανοψίνης.
Η μία πρωτεΐνη «συλλαμβάνει την απόκριση», ενώ η άλλη «βοηθά την πρωτεΐνη μελανοψίνης να επαναφορτώνει τον συντελεστή ανίχνευσης φωτός του αμφιβληστροειδούς», εξηγεί ο καθηγητής Panda.
"Όταν αυτά τα δύο βήματα γίνουν γρήγορα, το κελί φαίνεται να αποκρίνεται συνεχώς στο φως."
Καθηγητής Satchidananda Panda
Αυτός και η ομάδα του σκοπεύουν να ανακαλύψουν στόχους για θεραπείες που θα αντιμετωπίσουν τη διαταραχή του κιρκαδικού ρυθμού, η οποία μπορεί να προκύψει, για παράδειγμα, από τεχνητή έκθεση στο φως.
Ελπίζουν επίσης να χρησιμοποιήσουν μελανοψίνη για να επαναφέρουν το εσωτερικό ρολόι του σώματος, ως πιθανή θεραπεία για την αϋπνία.
