Vrijeme zaslona remeti spavanje resetiranjem internih satova
Nedavno istraživanje otkrilo je kako stanice osjetljive na svjetlo u oku mogu resetirati unutarnji sat kada su izložene svjetlosti.
Otkriće bi moglo objasniti zašto dugotrajno izlaganje svjetlu koje nije sinkronizirano s prirodnim ili cirkadijalnim ritmom neke osobe može poremetiti san i naštetiti zdravlju.
To može, na primjer, rezultirati trajnim izlaganjem svjetlu kasno u noć.
Znanstvenici s Instituta za biološke studije Salk iz La Jolle u Kaliforniji nadaju se da će njihova otkrića dovesti do poboljšanja u liječenju nesanice, jet laga, migrene i poremećaja cirkadijskog ritma.
Tim je objavio svoja otkrića u časopisu Izvješća o ćelijama.
Znanstvenici su otkrili da su poremećaji cirkadijalnog ritma povezani s ozbiljnim zdravstvenim problemima, uključujući metabolički sindrom, rezistenciju na inzulin, rak, pretilost i kognitivnu disfunkciju.
Budući da koristimo umjetne izvore svjetlosti, naši ciklusi spavanja i buđenja više nisu vezani uz obrasce dana i noći.
Zahvaljujući prijenosnim tehnologijama, poput pametnih telefona i tableta, mogućnosti za uživanje u vremenu zaslona, danju ili noću, nikada nisu bile veće.
"Ovaj način života", kaže viši autor studije prof. Satchidananda Panda, "uzrokuje poremećaje u našim cirkadijskim ritmovima i štetne je posljedice na zdravlje."
Cirkadijski ritam i spavanje
Tijelo ima unutarnji sat koji obično slijedi 24-satni obrazac dan-noć. To je također poznato kao cirkadijalni ritam ili ciklus spavanja i buđenja.
Unutarnji sat pomaže nam regulirati osjećaj budnosti i pospanosti. Njegovi su mehanizmi složeni i oni se pokoravaju signalima iz područja mozga koji nadziru okolnu svjetlost.
Na ovog mjeritelja vremena oslanjaju se sve stanice, organi i tkiva u tijelu. Spavanje u dovoljnom broju i odlazak na spavanje u pravo vrijeme pomažu u njegovom dobrom radu.
Procjene Nacionalnog instituta za srce, pluća i krv (NHLBI) sugeriraju da 50–70 milijuna ljudi u Sjedinjenim Državama ima stalne poremećaje spavanja.
NHLBI također ukazuje na istraživanje Centra za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC), u kojem je 7-19 posto odraslih izvijestilo da ne spava dovoljno ili se odmara svakodnevno. Također, 40 posto je reklo da su nenamjerno zaspali tijekom dana barem jednom mjesečno.
Stanice osjetljive na svjetlost utječu na tjelesni sat
Nedavno istraživanje usredotočilo se na skupinu stanica u mrežnici, koja je svjetlosno osjetljiva membrana koja postavlja stražnju stranu oka.
Stanice su osjetljive na svjetlost, ali nisu uključene u prenošenje slika u mozak. Umjesto toga, oni obrađuju razinu ambijentalne svjetlosti kako bi isporučili signale za biološke mehanizme.
Protein zvan melanopsin u stanicama pomaže im u obradi okolne svjetlosti. Dugotrajno izlaganje svjetlu uzrokuje regeneraciju proteina unutar stanica.
Kontinuirana regeneracija melanopsina pokreće signale u mozgu koji ga informiraju o uvjetima okolne svjetlosti. Mozak tada koristi te informacije za regulaciju sna, budnosti i svijesti.
Ako se regeneracija melanopsina produlji i svjetlost je jaka, šalje signal koji pomaže resetiranju biološkog sata. Ovo blokira melatonin, hormon koji regulira san.
Održavanje osjetljivosti na dugotrajno izlaganje svjetlu
Da bi istražili ovaj proces, istraživači su uključili proizvodnju melanopsina u mrežničnim stanicama miševa.
Rezultati pokazuju da kad se izlaganje svjetlu zadrži, neke stanice nastavljaju slati okidače, dok druge gube osjetljivost.
Daljnja istraga pokazala je da određeni proteini, poznati kao arestini, pomažu u održavanju melanopsina osjetljivim tijekom duljeg izlaganja svjetlosti.
Stanice koje stvaraju melanopsin kod miševa koji nisu imali niti jednu vrstu arestina (beta-arestin 1 ili beta-arestin 2) izgubile su sposobnost održavanja osjetljivosti na dulje izlaganje svjetlosti.
Istraživači su zaključili da stanicama mrežnice trebaju oba arestina kako bi im pomogle u stvaranju melanopsina.
Jedan protein "zaustavlja odgovor", dok drugi "pomaže proteinu melanopsinu da ponovo učita svoj ko-faktor osjetljivosti svjetlosti mrežnice", objašnjava prof. Panda.
"Kad se ova dva koraka izvrše u brzom slijedu, čini se da stanica kontinuirano reagira na svjetlost."
Prof. Satchidananda Panda
On i njegov tim planiraju otkriti ciljeve za tretmane koji će se suprotstaviti poremećaju cirkadijanskog ritma, što može rezultirati, na primjer, umjetnim izlaganjem svjetlosti.
Također se nadaju da će koristiti melanopsin za resetiranje unutarnjeg sata tijela, kao potencijalni lijek za nesanicu.
