È noto da tempo che l’esposizione a diversi livelli di luce durante il giorno è fondamentale per mantenere un ritmo circadiano sano. Molte persone ricorrono alla terapia della luce e alla melatonina, un ormone che viene normalmente rilasciato al buio, per regolare o mantenere un orologio interno funzionante. In passato i ricercatori ritenevano che l’intensità della luce fosse il fattore più importante nella regolazione dell’orologio interno. Tuttavia, un nuovo studio suggerisce che il colore della luce svolge un ruolo importante nel ritmo circadiano dei topi e forse anche di altri animali.

La luce è diversa al crepuscolo?

La luce è diversa al crepuscolo e all’alba, un fatto che i fotografi hanno riconosciuto da tempo. Le foto scattate al crepuscolo hanno una luce sensibilmente più morbida e blu. I ricercatori hanno iniziato a quantificare questa differenza, posizionando in cima ad alti edifici degli strumenti che hanno registrato sia l’intensità che il colore della luce durante il giorno per un mese.

I risultati non sono stati sorprendenti. La luce al crepuscolo era più blu rispetto alla luce del giorno o dell’alba. La differenza di luce non è solo una percezione umana, ma un fenomeno misurabile. Ciò ha portato a una nuova domanda: Il corpo percepisce questa differenza?

Ritmo circadiano e colore della luce: un legame?

Questo mese è stato pubblicato sulla rivista PLOS Biology uno studio che analizza se gli animali percepiscono e reagiscono alla luce più blu del crepuscolo. Lo studio cronobiologico è stato condotto su topi che vivevano in condizioni di laboratorio sotto un cielo artificiale.

I topi sono notturni e si svegliano subito dopo il crepuscolo. Come gli esseri umani, sperimentano temperature corporee più basse nei momenti della giornata in cui generalmente dormono e temperature corporee più elevate al momento della veglia. La loro temperatura corporea aumenta bruscamente dopo il tramonto, quando la luce diventa più blu sia in ambienti naturali sia sotto il cielo artificiale.

Quando il cielo artificiale è stato modificato in modo da cambiare l’intensità della luce ma non il colore, i topi hanno subito cambiamenti nel loro ritmo circadiano. Sono diventati più attivi prima del crepuscolo, un momento in cui normalmente dormono, e non hanno mostrato l’aumento della temperatura corporea associato alla veglia. Il loro orologio interno di 24 ore si è disallineato rispetto al giorno e alla notte, suggerendo che il cambiamento di colore della luce al crepuscolo è un importante regolatore del loro ritmo circadiano.

Il ticchettio degli orologi interni

Come fanno i topi a percepire il colore della luce? Da tempo sappiamo che l’intensità della luce misurata nel cervello dei mammiferi dipende da un’intricata relazione tra la retina e il nucleo soprachiasmatico del cervello. È stato dimostrato che i topi hanno un’attività elettrica diversa nel cervello quando sono esposti a luci blu e gialle. In effetti, il loro cervello è più sensibile ai cambiamenti di colore che a quelli di intensità luminosa. I ricercatori ritengono che tutti gli animali con visione cromatica, compresi gli esseri umani, possano avere meccanismi simili per percepire e reagire ai cambiamenti di colore della luce.

I ricercatori ritengono che il ritmo circadiano dei topi dipenda fortemente dal gene Tick Tock. Questo gene si attiva in risposta ai cambiamenti di luce e regola la produzione di ormoni che contribuiscono a un ritmo circadiano sano. Tick Tock potrebbe essere l’equivalente murino del gene umano Per2, fondamentale per il ritmo circadiano umano. Se Tick Tock si attiva o si disattiva in presenza di diversi colori di luce sarà oggetto di studi futuri.

Uomini e topi

Il colore della luce è chiaramente importante per il ritmo circadiano dei topi, ma il suo effetto sull’uomo rimane sconosciuto e non studiato. Sebbene questi risultati non possano ancora essere estrapolati ai soggetti umani, i ricercatori in cronobiologia ritengono che possa esistere una risposta al colore della luce in tutti gli animali che percepiscono i colori, comprese le persone. Il dottor Timothy Brown, uno dei responsabili dello studio, spera che la ricerca futura possa avere applicazioni positive per la salute umana. In una dichiarazione riguardante lo studio sui topi, il dottor Brown ha affermato che:

“Quindi, in teoria, il colore potrebbe essere usato per manipolare il nostro orologio, il che potrebbe essere utile per i lavoratori a turni o per i viaggiatori che vogliono ridurre al minimo il jet lag”.

Il campo della biologia circadiana sta crescendo rapidamente, in quanto vengono creati sempre più collegamenti tra l’ambiente, i ritmi circadiani e la salute generale. Questo studio è promettente perché suggerisce che in futuro si potranno sviluppare nuovi e più efficaci trattamenti per i disturbi del sonno e altri disturbi circadiani utilizzando la luce di colori diversi.