Il tempo sullo schermo interrompe il sonno ripristinando gli orologi interni
Recenti ricerche hanno scoperto come le cellule sensibili alla luce negli occhi possono resettare l'orologio interno se esposte alla luce.
La scoperta potrebbe aiutare a spiegare perché l'esposizione prolungata alla luce che non è sincronizzata con il ritmo naturale o circadiano di una persona può disturbare il sonno e danneggiare la salute.
Ciò può derivare, ad esempio, da un'esposizione prolungata alla luce a tarda notte.
I ricercatori del Salk Institute for Biological Studies di La Jolla, in California, sperano che i loro risultati portino a miglioramenti nel trattamento di insonnia, jet lag, emicrania e disturbi del ritmo circadiano.
Il team ha pubblicato i risultati sulla rivista Rapporti sulle celle.
Gli scienziati hanno scoperto che i disturbi del ritmo circadiano sono legati a gravi problemi di salute, tra cui sindrome metabolica, insulino-resistenza, cancro, obesità e disfunzione cognitiva.
Poiché utilizziamo fonti di luce artificiali, i nostri cicli sonno-veglia non sono più legati agli schemi del giorno e della notte.
Grazie alle tecnologie portatili, come smartphone e tablet, le possibilità di farsi assorbire dallo schermo, giorno e notte, non sono mai state così grandi.
"Questo stile di vita", afferma l'autore senior dello studio Prof. Satchidananda Panda, "causa interruzioni ai nostri ritmi circadiani e ha conseguenze deleterie sulla salute".
Ritmo circadiano e sonno
Il corpo ha un orologio interno che in genere segue uno schema giorno-notte di 24 ore. Questo è anche noto come ritmo circadiano o ciclo sonno-veglia.
L'orologio interno aiuta a regolare i nostri sentimenti di veglia e sonnolenza. I suoi meccanismi sono complessi e obbediscono ai segnali provenienti da un'area del cervello che monitora la luce ambientale.
Ogni cellula, organo e tessuto del corpo fa affidamento su questo cronometrista. Dormire a sufficienza e andare a dormire al momento giusto aiuta a mantenerlo funzionante.
Le stime del National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI) suggeriscono che 50-70 milioni di persone negli Stati Uniti hanno disturbi del sonno in corso.
L'NHLBI punta anche a un'indagine dei Centers for Disease Control and Prevention (CDC), in cui il 7-19% degli adulti ha riferito di non dormire o riposare a sufficienza su base giornaliera. Inoltre, il 40% ha affermato di essersi addormentato involontariamente durante il giorno almeno una volta al mese.
Le cellule fotosensibili influenzano l'orologio del corpo
La recente ricerca si è concentrata su un gruppo di cellule della retina, che è la membrana fotosensibile che riveste la parte posteriore dell'interno dell'occhio.
Le cellule sono sensibili alla luce, ma non sono coinvolte nella trasmissione delle immagini al cervello. Invece, elaborano i livelli di luce ambientale per fornire segnali per i meccanismi biologici.
Una proteina chiamata melanopsina nelle cellule le aiuta a elaborare la luce ambientale. L'esposizione prolungata alla luce fa sì che la proteina si rigeneri all'interno delle cellule.
La rigenerazione continua della melanopsina innesca segnali al cervello che lo informano sulle condizioni di luce ambientale. Il cervello utilizza quindi queste informazioni per regolare il sonno, la vigilanza e la coscienza.
Se la rigenerazione della melanopsina è prolungata e la luce è intensa, invia un segnale che aiuta a ripristinare l'orologio biologico. Questo blocca la melatonina, un ormone che regola il sonno.
Mantenimento della sensibilità all'esposizione alla luce prolungata
Per esplorare questo processo, i ricercatori hanno attivato la produzione di melanopsina nelle cellule retiniche dei topi.
I risultati indicano che quando l'esposizione alla luce è sostenuta, alcune cellule continuano a inviare i trigger, mentre altre perdono sensibilità.
Ulteriori indagini hanno dimostrato che alcune proteine, note come arrestine, hanno contribuito a mantenere la melanopsina sensibile durante l'esposizione prolungata alla luce.
Le cellule che generano melanopsina nei topi che non avevano alcun tipo di arrestina (beta-arrestin 1 o beta-arrestin 2) hanno perso la loro capacità di mantenere la sensibilità all'esposizione alla luce prolungata.
I ricercatori hanno concluso che le cellule della retina hanno bisogno di entrambe le arrestine per aiutarle a produrre melanopsina.
Una proteina "arresta la risposta", mentre l'altra "aiuta la proteina melanopsina a ricaricare il suo cofattore retinico sensibile alla luce", spiega il prof. Panda.
"Quando questi due passaggi vengono eseguiti in rapida successione, la cellula sembra rispondere continuamente alla luce."
Prof. Satchidananda Panda
Lui e il suo team hanno in programma di scoprire obiettivi per trattamenti in grado di contrastare l'interruzione del ritmo circadiano, che può derivare, ad esempio, dall'esposizione alla luce artificiale.
Sperano anche di utilizzare la melanopsina per ripristinare l'orologio interno del corpo, come potenziale trattamento per l'insonnia.
