Времето на екрана нарушава съня, като нулира вътрешните часовници
Последните изследвания разкриха как чувствителните на светлина клетки в окото могат да нулират вътрешния часовник, когато са изложени на светлина.
Откритието може да помогне да се обясни защо продължителното излагане на светлина, която не е синхронизирана с естествения или циркадния ритъм на човек, може да наруши съня и да увреди здравето.
Това може да се дължи например на продължително излагане на светлина късно през нощта.
Изследователите от Института за биологични изследвания Salk в Ла Джола, Калифорния, се надяват, че техните открития ще доведат до подобрения в лечението на безсъние, изоставане, мигрена и нарушения на циркадния ритъм.
Екипът публикува своите констатации в списанието Клетъчни отчети.
Учените са установили, че нарушенията на циркадния ритъм са свързани със сериозни здравословни проблеми, включително метаболитен синдром, инсулинова резистентност, рак, затлъстяване и когнитивна дисфункция.
Тъй като използваме изкуствени източници на светлина, нашите цикли сън-събуждане вече не са обвързани с моделите на деня и нощта.
Благодарение на преносимите технологии, като смартфони и таблети, възможностите за поглъщане на времето на екрана, денем или нощем, никога не са били по-големи.
„Този начин на живот“, казва старши автор на изследването проф. Сачидананда Панда, „причинява смущения в нашите циркадни ритми и има вредни последици за здравето“.
Циркаден ритъм и сън
Тялото има вътрешен часовник, който обикновено следва 24-часов режим ден-нощ. Това е известно още като циркаден ритъм или цикъл сън-събуждане.
Вътрешният часовник помага да регулираме чувството си за будност и сънливост. Неговите механизми са сложни и те се подчиняват на сигнали от област на мозъка, която следи околната светлина.
Всяка клетка, орган и тъкан в тялото разчита на този хронометър. Постигането на достатъчно сън и заспиването в точното време помага да работи добре.
Оценките на Националния институт за сърцето, белите дробове и кръвта (NHLBI) показват, че 50–70 милиона души в Съединените щати имат продължаващи нарушения на съня.
NHLBI посочва също така проучване на Центровете за контрол и превенция на заболяванията (CDC), при което 7–19% от възрастните съобщават, че не получават достатъчно сън или почивка всеки ден. Също така 40 процента казват, че неволно са заспали през деня поне веднъж месечно.
Светлочувствителните клетки влияят на часовника на тялото
Неотдавнашното изследване се фокусира върху група клетки в ретината, която е светлочувствителната мембрана, която оформя задната част на вътрешността на окото.
Клетките са чувствителни към светлина, но те не участват в препредаването на изображения в мозъка. Вместо това те обработват нива на околната светлина, за да подават сигнали за биологични механизми.
Протеин, наречен меланопсин в клетките, им помага да обработват околната светлина. Продължителното излагане на светлина кара протеина да се регенерира вътре в клетките.
Непрекъснатата регенерация на меланопсин задейства сигнали към мозъка, които го информират за условията на околната светлина. След това мозъкът използва тази информация, за да регулира съня, бдителността и съзнанието.
Ако регенерацията на меланопсин се удължи и светлината е ярка, тя изпраща сигнал, който помага за нулиране на биологичния часовник. Това блокира мелатонина, хормон, който регулира съня.
Поддържане на чувствителност към продължително излагане на светлина
За да изследват този процес, изследователите включиха производството на меланопсин в клетките на ретината на мишките.
Резултатите показват, че когато излагането на светлина се поддържа, някои от клетките продължават да изпращат задействанията, докато други губят чувствителност.
По-нататъшно проучване показа, че някои протеини, известни като арестини, помагат да се запази чувствителността на меланопсина при продължително излагане на светлина.
Меланопсин-генериращите клетки при мишки, които не са имали нито един вид арестин (бета-арестин 1 или бета-арестин 2), са загубили способността си да поддържат чувствителност към продължително излагане на светлина.
Изследователите стигнаха до заключението, че клетките на ретината се нуждаят от двата арестина, за да им помогнат да произведат меланопсин.
Единият протеин „арестува отговора“, докато другият „помага на протеина на меланопсин да презареди своя рефатинен светлинно-чувствителен ко-фактор“, обяснява проф. Панда.
„Когато тези две стъпки са направени в бърза последователност, клетката изглежда реагира непрекъснато на светлина.“
Проф. Сатчидананда Панда
Той и неговият екип планират да открият цели за лечения, които ще се противопоставят на нарушаването на циркадния ритъм, което може да се получи например от изкуствено излагане на светлина.
Те също се надяват да използват меланопсин за нулиране на вътрешния часовник на тялото, като потенциално лечение за безсъние.
