Ο κακός φωτισμός αλλάζει τη δομή του εγκεφάλου. Dim Light Can Change Brain Structure And Impair Memory

Pierre Bonnard, The Oil Lamp, 1898-1900. Ο χαμηλός και κακός φωτισμός οδηγεί και σε χαμηλές επιδόσεις τόσο στη μάθηση όσο και στη μνήμη, σύμφωνα με τη νέα μελέτη. Spending too much time in dimly lit rooms and offices may actually change the brain's structure and hurt one's ability to remember and learn, indicates groundbreaking research by neuroscientists.

Η παραμονή για πολλές ώρες σε χώρους - είτε στο γραφείο είτε στο σπίτι - με λίγο και κακό φωτισμό μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές στη δομή του εγκεφάλου με αρνητική επίδραση στη μνήμη και στη μάθηση, σύμφωνα με μια νέα εντυπωσιακή μελέτη νευροεπιστημόνων του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Hippocampus».

Η επίδραση του «καλού» και του «κακού» φωτισμού

Nile grass rats exposed to dim lights (DLD) for four weeks experienced, on average, a 30 percent decrease in the number of 'dendritic spine' connections in their brains, which are the tiny protrusions near the solid green line, a dendrite. These rats performed poorly on a maze-like task. Rats exposed to bright light (BLD), on the other hand, had many more of the dendritic connections and showed superior performance on the task. Credit: Michigan State University

Οι ερευνητές μελέτησαν τους εγκεφάλους αρουραίων - συγκεκριμένα ενός είδους που ονομάζεται Nile grass rat και το οποίο, όπως και ο άνθρωπος, είναι ημερόβιο ζώο (αυτό σημαίνει ότι είναι δραστήριο την ημέρα και κοιμάται τη νύχτα) - αφού είχαν προηγουμένως εκθέσει τα τρωκτικά σε «κακό», χαμηλό φωτισμό αλλά και σε «καλό» φωτισμό επί τέσσερις εβδομάδες. Όπως φάνηκε, τα ζώα που εκτέθηκαν στον «κακό» φωτισμό έχασαν περίπου 30% της λειτουργικότητας του ιπποκάμπου, μιας περιοχής του εγκεφάλου ζωτικής σημασίας για τη μάθηση και τη μνήμη, και τελικώς είχαν κακές επιδόσεις σε μια δοκιμασία χωρικής μνήμης την οποία είχαν φέρει εις πέρας με επιτυχία πριν από την έκθεσή τους στον «κακό» φωτισμό.

Αντιθέτως, τα πειραματόζωα που είχαν εκτεθεί στον «καλό» φωτισμό είχαν πολύ καλές επιδόσεις στην ίδια χωρική δοκιμασία. Επιπλέον, όταν αρουραίοι που είχαν εκτεθεί στον κακό φωτισμό εκτέθηκαν στη συνέχεια σε καλό φωτισμό επί τέσσερις εβδομάδες (με διάλειμμα ενός μήνα), η εγκεφαλική λειτουργία τους - αλλά και οι επιδόσεις τους στη δοκιμασία - επανέκαμψαν πλήρως.

Η μελέτη, που χρηματοδοτήθηκε από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ, είναι η πρώτη που δείχνει ότι αλλαγές στο φως μέσα σε έναν κλειστό χώρο - παρόμοιες με αυτές στις οποίες εκτίθενται οι άνθρωποι - οδηγούν σε δομικές αλλαγές στον εγκέφαλο.

«Όταν εκθέσαμε τους αρουραίους σε χαμηλό, κακό φωτισμό, αντίστοιχο με εκείνον που υπάρχει σε πολλούς κλειστούς χώρους στους οποίους ζούμε και εργαζόμαστε, τα ζώα εμφάνισαν προβλήματα στη χωρική μάθηση» ανέφερε ο Αντόνιο Νουνές, καθηγητής Ψυχολογίας στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και ένας εκ των κύριων ερευνητών της μελέτης.

Χαμηλό φως, χαμηλές επιδόσεις

Édouard Vuillard, Autour de la lampe, le soir (Around the Lamp, evening). A new study reveals exposure to dim light might impact memory and learning. Researchers report rodents exposed to dim lighting lost 30 percent of hippocampal capacity and performed poorly on spatial tasks they had previously experienced.

Σύμφωνα με τον Τζόελ Σόλερ, διδακτορικό φοιτητή Ψυχολογίας και κύριο συγγραφέα της νέας μελέτης, η τακτική έκθεση σε χαμηλό φωτισμό οδηγεί σε σημαντική μείωση των επιπέδων του πεπτιδίου BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor), το οποίο βοηθά στο να διατηρούνται υγιείς οι συνάψεις των νευρώνων στον ιππόκαμπο. Οδηγεί επίσης σε μείωση των δενδριτικών ακάνθων, των σημείων «ένωσης» που επιτρέπουν στους νευρώνες να «συνομιλούν» μεταξύ τους. «Με δεδομένο ότι δημιουργούνται λιγότερες συνάψεις, εμφανίζεται πτώση στη μάθηση και στη μνήμη που συνδέονται άμεσα με τον ιππόκαμπο. Με άλλα λόγια, το χαμηλό φως οδηγεί σε χαμηλές επιδόσεις» προσέθεσε ο Σόλερ.

Αξίζει να σημειωθεί ότι το φως δεν επηρεάζει άμεσα τον ιππόκαμπο, γεγονός που σημαίνει ότι επιδρά πρώτα σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου αφού περάσει μέσα από τα μάτια. Η ερευνητική ομάδα εξετάζει τώρα μια τέτοια υποψήφια περιοχή στον εγκέφαλο των αρουραίων - πρόκειται για μια ομάδα νευρώνων στον υποθάλαμο οι οποίοι παράγουν ένα πεπτίδιο, την ορεξίνη, που είναι γνωστό ότι σχετίζεται με πολλές και διαφορετικές εγκεφαλικές λειτουργίες. Ένα από τα μεγάλα επιστημονικά ερωτήματα που θα προσπαθήσουν να απαντήσουν οι ερευνητές είναι το εξής: εάν χορηγηθεί ορεξίνη σε αρουραίους που εκτίθενται σε κακό φωτισμό, ο εγκέφαλός τους θα ανακάμψει χωρίς να απαιτείται η επανέκθεση σε καλό φωτισμό;

Ελπίδα για πολλούς ασθενείς

Delphin Enjolras, Reading at lamp light. The study, funded by the National Institutes of Health, is the first to show that changes in environmental light, in a range normally experienced by humans, leads to structural changes in the brain. Americans, on average, spend about 90 percent of their time indoors, according to the Environmental Protection Agency.

Τα νέα ευρήματα μπορεί να αποδειχθούν πολύτιμα για τα ηλικιωμένα άτομα, τους ασθενείς με γλαύκωμα, με ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς κηλίδας αλλά και γνωστικά προβλήματα. Οι ερευνητές θα αναζητήσουν αν στα άτομα με οφθαλμοπάθειες των οποίων τα μάτια δεν λαμβάνουν πολύ φως μπορούν να παρέμβουν άμεσα σε αυτή την ομάδα των νευρώνων στον εγκέφαλο, παρακάμπτοντας τα μάτια και προσφέροντάς τους έτσι τα οφέλη της έκθεσης στον καλό φωτισμό. Μια άλλη πιθανότητα είναι να επιτευχθεί η βελτίωση της γνωστικής λειτουργίας σε ηλικιωμένα άτομα αλλά και σε άτομα με νευρολογικές διαταραχές.

Πηγές: Joel E. Soler, Alfred J. Robison, Antonio A. Núñez, Lily Yan. Light modulates hippocampal function and spatial learning in a diurnal rodent species: A study using male nile grass rat (Arvicanthis niloticus). Hippocampus, 2017; DOI: 10.1002/hipo.22822 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=942343