Слабый свет утром активирует биологические маркеры депрессии у здоровых взрослых

Фото из открытых источников

Проведение утренних часов в условиях приглушенного освещения в помещении может привести к тому, что у здоровых людей начнут проявляться биологические изменения, обычно наблюдаемые у людей с депрессией. Исследование, опубликованное в журнале Journal of Psychiatric Research, указывает на то, что недостаток яркого света до полудня может нарушить циклы сна и гормональные ритмы. Эти физиологические изменения позволяют предположить, что слабое освещение может повысить уязвимость человека к расстройствам настроения.

Человеческий организм использует сигналы окружающей среды для регулирования своих внутренних биологических часов. Эта система известна как циркадный ритм. Он определяет, когда мы чувствуем себя бодрыми, а когда готовы ко сну. Самым мощным из этих сигналов является свет. Когда солнечный свет попадает в глаз, он посылает сигнал в область мозга, называемую супрахиазматическим ядром. Эта область мозга затем координирует выработку гормонов и температуру тела. В естественных условиях человек испытывает яркий свет утром и темноту ночью.

Современный образ жизни изменил этот естественный порядок вещей. Многие люди проводят большую часть своего времени бодрствования в помещениях. Искусственное освещение в этих помещениях зачастую гораздо менее интенсивное, чем естественный дневной свет.

Ян де Зеув, Дитер Кунц и их коллеги из больницы Святой Хедвиги и берлинской университетской клиники «Шарите» годами изучали это явление. Они описывают такой образ жизни как «жизнь в биологической темноте». Их предыдущие исследования показали, что городские жители проводят примерно половину своего дневного времени при уровне освещенности ниже 25 люкс. Для сравнения, в пасмурный день на улице может быть более 1000 люкс.

Исследователи хотели понять конкретные последствия такого образа жизни с низким уровнем освещенности. Их особенно интересовало, как это влияет на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось. Эта система контролирует высвобождение кортизола. Кортизол часто называют гормоном стресса. У здорового человека уровень кортизола достигает пика рано утром, чтобы помочь организму проснуться. Затем этот уровень постепенно снижается в течение дня и достигает своего минимума вечером. Такой ритм позволяет организму расслабиться перед сном.

У пациентов с диагнозом депрессия этот ритм часто нарушается. Уровень кортизола у них часто остается повышенным в течение всего дня и до вечера. Еще одним биологическим маркером депрессии являются специфические изменения в структуре сна. Сон состоит из различных стадий, включая фазу быстрого движения глаз (REM) и глубокую фазу медленного сна.

У пациентов с депрессией часто наблюдается смещение фазы глубокого сна от начала ночи к более поздним циклам. Исследователи поставили перед собой цель выяснить, может ли один лишь приглушенный свет вызвать эти симптомы, похожие на депрессию, у здоровых добровольцев.

В исследовании приняли участие двадцать здоровых молодых людей, которые прошли контролируемый эксперимент. Группа состояла из десяти мужчин и десяти женщин со средним возрастом около двадцати четырех лет. Для обеспечения точности участники соблюдали постоянный режим сна в течение недели до начала тестирования. Исследователи контролировали их соблюдение с помощью наручных фитнес-трекеров.

Участники были случайным образом разделены на две группы. Эксперимент проводился в утренние часы с 8:00 до 12:00. В течение пяти дней одна группа проводила эти часы в комнате с лампами накаливания низкой интенсивности. Интенсивность света составляла 55 люкс, а цветовая температура была теплой, желтоватой. Эта среда имитировала тускло освещенную гостиную или рабочее место с плохим освещением.

Вторая группа провела те же утренние часы в комнате с более интенсивным флуоресцентным освещением. Интенсивность света составляла 800 люкс, и он имел более холодный, голубоватый оттенок. Такая интенсивность имитирует ярко освещенный офис или классную комнату. Это служило контрольным условием. В течение дня и вечера участники покидали лабораторию и занимались своими обычными делами. Они возвращались в лабораторию для проведения определенных тестовых сессий.

Исследовательская группа использовала несколько методов для отслеживания биологических изменений. Они собирали образцы мочи и слюны для измерения концентрации гормонов, уделяя особое внимание кортизолу и мелатонину. Также они использовали полисомнографию для регистрации режима сна. Эта методика включает в себя размещение датчиков на голове для измерения мозговых волн в течение ночи. Кроме того, группа оценивала настроение и скорость реакции участников с помощью стандартных психологических тестов.

Результаты исследования выявили существенные различия между двумя группами. У участников, подвергавшихся воздействию тусклого света ламп накаливания, наблюдалось нарушение ритма кортизола. Уровень кортизола повышался в конце дня и вечером. Это повышение происходило в то время, когда уровень гормона в идеале должен был снижаться. Статистический анализ показал, что это повышение не было случайным колебанием. Результат отражает нарушение циркадного ритма, часто наблюдаемое при депрессивных расстройствах.

В группе, подвергавшейся воздействию слабого света, также ухудшился режим сна. После многократного воздействия слабого утреннего света эти люди спали меньше времени. В среднем, общее время их сна сократилось примерно на двадцать пять минут. Изменилась и внутренняя структура их сна. Глубокий сон характеризуется медленноволновой активностью в головном мозге. Как правило, основная часть этого восстановительного сна приходится на первые несколько циклов ночи.

В группе, находившейся при слабом освещении, эта медленноволновая активность сместилась. Она уменьшалась в начале ночи и чаще появлялась в более поздних циклах сна. Эта задержка глубокого сна является известной характеристикой архитектуры сна у пациентов с депрессией. Участники этой группы также сообщали о субъективном ухудшении своего самочувствия. Они оценивали себя как более сонливых и грустных после нескольких дней пребывания при слабом освещении по сравнению с группой, находившейся при ярком свете.

Группа, подвергавшаяся воздействию более яркого флуоресцентного света, не показала этих отрицательных результатов. Уровень кортизола у них следовал более стандартной суточной кривой. Глубокий сон у них оставался сосредоточенным в начале ночи. Исследователи отметили одно конкретное изменение в этой группе. Яркий свет, по-видимому, увеличил количество фазы быстрого сна (REM-сна) к концу ночи.

Исследование показывает, что интенсивность света влияет не только на зрение. Она служит биологическим сигналом, который поддерживает синхронизацию систем организма. «Главные часы» в мозге нуждаются в достаточном количестве света для правильного функционирования. Этот свет поступает в основном от специализированных клеток сетчатки, чувствительных к синему свету. Лампы накаливания, подобные тем, что используются для освещения тусклых помещений, излучают очень мало синего света. Флуоресцентные лампы излучают больше света этих длин волн.

Когда мозг не получает сильного утреннего светового сигнала, циркадная система может ослабеть. Это ослабление может привести к нарушению внутренних ритмов. Исследователи отмечают, что супрахиазматическое ядро имеет прямые нервные пути к надпочечникам. Эта связь объясняет, как свет — или его отсутствие — может напрямую влиять на выработку кортизола.

Авторы предполагают, что наблюдаемые изменения могут отражать «уязвимость» к депрессии. Участники были здоровы и не заболели клинической депрессией в течение короткого периода исследования. Однако их организм начал имитировать физиологическое состояние человека, страдающего депрессией. Сочетание высокого уровня кортизола вечером и нарушенного сна создает физическую среду, в которой расстройства настроения могут легче укорениться.

«У здоровых испытуемых многократное воздействие слабоинтенсивного освещения в предполуденные часы было связано с повышением уровня кортизола в течение дня и задержкой медленноволновой активности во время ночного сна — изменениями, которые, как известно, наблюдаются у пациентов с депрессивными расстройствами», - говорят исследователи.

«Показанные здесь изменения в структуре сна, схожие с бессонницей, могут способствовать повышению уязвимости к депрессии и внести вклад в понимание патофизиологии депрессивных заболеваний», - отметили они последствия этих изменений сна.

Данное исследование имеет ограничения, которые следует учитывать. Размер выборки был относительно небольшим, всего десять человек в каждой группе. Большее количество участников позволило бы получить более надежные данные. В исследовании сравнивались две разные группы людей, а не одни и те же люди в обоих условиях. Это создает возможность того, что индивидуальные различия повлияли на результаты.

Кроме того, исследователи не могли контролировать уровень светового воздействия, которому подвергались участники после выхода из лаборатории в полдень. Хотя они носили мониторы активности, эти устройства не всегда могут идеально отслеживать потребление света. Однако предыдущие исследования той же группы показывают, что городские жители, как правило, сталкиваются с низким уровнем освещенности в течение дня. Вполне вероятно, что участники не получали значительного количества яркого света во второй половине дня, чтобы компенсировать утреннюю тусклость.

В будущих исследованиях следует изучить эти эффекты в течение более длительных периодов. Исследование, продолжающееся несколько недель или месяцев, могло бы определить, приводят ли эти биологические изменения в конечном итоге к психологическим симптомам. Также было бы полезно протестировать различные источники света, такие как светодиодное освещение, которое сейчас широко распространено. Понимание конкретных длин волн света, которые лучше всего поддерживают циркадный ритм, является областью постоянных научных исследований.

Полученные результаты имеют практическое значение для проектирования зданий и общественного здравоохранения. Они предполагают, что стандартное освещение во многих домах и офисах может быть недостаточным для биологического здоровья. Повышение уровня освещенности по утрам может служить простой профилактической мерой. Это может включать использование более яркого искусственного освещения или проектирование помещений, пропускающих больше дневного света.

Концепция «жизни в биологической темноте» подчеркивает несоответствие между человеческой биологией и современной окружающей средой. Наши тела эволюционировали, чтобы ожидать ярких утренних часов. Лишение мозга этого сигнала, по-видимому, запускает цепную реакцию гормональных и неврологических нарушений. Хотя несколько дней в условиях слабого света могут не причинить немедленного вреда, хроническое воздействие может подорвать психическую устойчивость.

Ян де Зеув и его соавторы утверждают, что настало время пересмотреть подход к освещению внутренних помещений. Они предполагают, что использование яркого света в школах, на рабочих местах и в домах престарелых может улучшить общее состояние здоровья. Имитируя естественный восход солнца, мы можем стабилизировать наши внутренние ритмы. Эта стабилизация может защитить от физиологических факторов, предшествующих депрессии.