Es ist seit langem bekannt, dass die Einwirkung von unterschiedlichen Lichteinstrahlungen während des gesamten Tages entscheidend für die Aufrechterhaltung eines gesunden Biorhythmus ist. Viele Menschen machen Gebrauch von Lichttherapien und Melatonin, einem Hormon, das in der Regel in der Dunkelheit freigesetzt wird, um eine funktionierende innere Uhr zu korrigieren oder aufrechtzuerhalten. Forscher haben bisher angenommen, dass die Lichtintensität der wichtigste Faktor bei der Regulierung der inneren Uhr war. Jedoch legt eine neue Studie nahe, dass die Farbe des Lichts eine wichtige Rolle beim circadianen Rhythmus von Mäusen und möglicherweise auch jenem von Menschen spielt.

Ist das Licht anders in der Abenddämmerung?

Licht wirkt anders in der Abenddämmerung und im Morgengrauen; eine Tatsache, die Fotografen schon lange erkannt haben. Bilder, die während der Abenddämmerung geschossen wurden, haben einen spürbar weicheren und blaueren Farbton. Forscher versuchten zunächst diesen Unterschied zu quantifizieren, indem sie Instrumente an der Spitze von hohen Gebäuden platzierten, die sowohl die Intensität als auch die Farbe des Lichts den ganzen Tag über für einen Monat aufzeichneten.

Die Ergebnisse waren nicht überraschend. Das Licht in der Abenddämmerung war blauer als das Tageslicht oder das Licht in der Morgendämmerung. Lichtunterschiede sind nicht nur eine menschliche Wahrnehmung, sondern auch ein messbares Phänomen. Dies führte zu einer neuen Frage: Spürt der Körper diesen Unterschied?

Biorhythmus und die Farbe des Lichts: Besteht da ein Zusammenhang?

Eine Studie, die sich damit beschäftigte, ob Tiere das blauere Licht der Abenddämmerung wahrnehmen und darauf reagieren, wurde in diesem Monat in der Zeitschrift PLOS Biology veröffentlicht. Die chronobiologische Studie wurde an Mäusen durchgeführt, die unter Laborbedingungen unter einem künstlichen Himmel lebten.

Mäuse sind nachtaktiv und wachen kurz nach der Abenddämmerung auf. Wie Menschen haben sie eine niedrigere Körpertemperatur zu Schlafenszeiten und eine höhere Körpertemperatur zu Weckzeiten. Ihre Körpertemperatur steigt steil an nach Sonnenuntergang, wenn das Licht blauer wird, sowohl in natürlicher Umgebung als auch unter diesem künstlichen Himmel.

Als der künstliche Himmel so modifiziert wurde, dass sich die Intensität des Lichts veränderte, jedoch nicht die Farbe, änderte sich der circadiane Rhythmus der Mäuse. Sie wurden aktiver vor der Abenddämmerung, einer Zeit, zu der sie in der Regel schlafen und zeigten keine erhöhte Körpertemperatur, die mit dem Wachsein assoziiert wird. Ihre interne 24-Stunden-Uhr wurde fehlgeschaltet bezüglich der Tag- und Nachtverhältnisse, was darauf hindeutet, dass die Veränderung der Lichtfarbe in der Abenddämmerung ein wichtiger Regulator ihres circadianen Rhythmus ist.

Das Tick-Tack der inneren Uhren

Wie können Mäuse die Farbe des Lichts spüren? Wir wissen jetzt schon seit einiger Zeit, dass die Intensität des Lichts, die im Säugerhirn gemessen wird, von einem komplizierten Teil zwischen der Netzhaut und des suprachiasmatischen Nucleus des Gehirns abhängt. Bei Mäusen findet eine unterschiedliche elektrische Aktivität im Gehirn statt, wenn sie mit gelben und blauen Lichtern beleuchtet werden. In der Tat sind ihre Gehirne empfindlicher gegenüber Farbänderungen als bei Änderungen der Lichtintensität. Forscher glauben, dass alle Tiere mit chromatischem Sehvermögen, einschließlich Menschen, ähnliche Mechanismen besitzen, um Änderungen der Lichtfarbe zu erkennen oder darauf zu reagieren.

Forscher glauben, dass der circadiane Rhythmus von Mäusen stark von dem Tick-Tack der Gene abhängt. Dieses Gen wird in Reaktion auf Änderungen des Lichts aktiviert und regelt die Produktion von Hormonen, die zu einem gesunden circadianen Rhythmus beitragen. Tick-Tack kann das Maus-Äquivalent zum menschlichen Gen PER2 sein, das von entscheidender Bedeutung für den menschlichen circadianen Rhythmus ist. Ob Tick-Tack aktiviert oder deaktiviert ist in verschiedenen Lichtfarben, wird Gegenstand zukünftiger Studien sein.

Von Mäusen und Menschen

Lichtfarbe ist für den circadianen Rhythmus der Mäuse zweifellos wichtig, aber ihre Wirkung auf den Menschen bleibt unerforscht und unbekannt. Während diese Ergebnisse noch nicht auf Menschen umgelegt werden können, glauben Forscher auf dem Gebiet der Chronobiologie jedoch, dass eine Reaktion auf Lichtfarbe bei allen Lebewesen stattfindet, die Farben wahrnehmen können, einschließlich den Menschen. Dr. Timothy Brown, einer der Leiter der Studie, ist zuversichtlich, dass die zukünftige Forschung auf positive Anwendungverfahren zugunsten der menschlichen Gesundheit stoßen wird. In einer Erklärung in Bezug auf die Studie an Mäusen meinte Brown:

“In der Theorie kann Farbe dazu verwendet werden, um unsere Uhr zu manipulieren, was sich als nützlich für Schichtarbeiter erweisen kann oder für Reisende, die Auswirkungen von JetLag minimieren wollen.“

Der Bereich der circadianen Biologie wächst schnell, da weitere Verbindungen zwischen der Umwelt, dem Biorhythmus und der allgemeinen Gesundheit bekannt werden. Diese Studie ist vielversprechend, da sie zeigt, dass in der Zukunft neue und wirksamere Methoden zur Behandlung von Schlafstörungen und anderen circadianen Problemen entwickelt werden können, die auf dem Konzept der Verwendung von Licht mit unterschiedlichen Farben beruhen.