Der Einfluss unterschiedlicher Lichtfarben auf unsere Schlaffähigkeit

Ein Forscherteam der Universität Oxford hat gezeigt, wie unterschiedliche Lichtfarben unsere Schlaffähigkeit beeinflussen können.

Die Forscher, geführt von Dr. Stuart Peirson vom Oxford’s Sleep and Circadian Neuroscience Institute, wollten verstehen, warum die Exposition von Mäusen gegenüber hellem Licht zwei – physikalisch inkompatible – Reaktionen hervorrief.

Dr. Peirson erklärte: „Wenn wir Mäuse in der Nacht dem Licht aussetzen, schlafen sie ein. Gleichzeitig erhöht es aber auch den Gehalt an Corticosteron, einem Stresshormon, das von der Nebenniere produziert wird und Erregung auslöst – Wachsamkeit. Wir wollten verstehen, wie diese beiden Effekte zusammenhängen und wie sie mit einem blauen lichtempfindlichen Pigment namens Melanopsin verbunden sind, das bekanntlich eine Schlüsselrolle bei der Einstellung unserer Körperuhr spielt.“

Das Team setzte die Mäuse drei verschiedenen Lichtfarben aus – violett, blau und grün. Basierend auf den vorliegenden Daten über die Rolle von Melanopsin im Schlaf erwarteten sie, dass das blaue Licht den Schlaf am schnellsten induzieren würde, da die Wellenlänge des blauen Lichts (470 Nanometer – nm) der Spitzenempfindlichkeit des Pigments am nächsten lag (etwa 480 nm).

Jedoch war es grünes Licht, das schnellen Schlafbeginn produzierte — zwischen 1 und 3 Minuten. Blaues und violettes Licht verzögerten Schlaf – der Beginn des Schlafes dauert zwischen 16 und 19 Minuten für Blau und zwischen 5 und 10 Minuten für Violett.

Dr. Peirson sagte: „Die Ergebnisse bedeuteten, dass Mäuse, die blauem Licht ausgesetzt waren, weniger Schlaf hatten als solche, die violettem und grünem Licht ausgesetzt waren. Wir haben den Effekt bestätigt, indem wir Mäuse mit grünem und blauem Licht zu einer Zeit getestet haben, in der sie normalerweise weniger aktiv sind.“

Um die Rolle von Melanopsin zu untersuchen, führte das Team den gleichen Test an Mäusen ohne Pigment durch. Für diese Mäuse hatten die Farben entgegengesetzte Effekte — Blau verursachte schnellen Schlafbeginn, während Grün und Violett erheblich verzögerten Schlaf und zeigten, dass Melanopsin für die erheblichen wellenlängenabhängigen Effekte des Lichtes auf Schlaf notwendig ist.

Die Forscher fanden auch heraus, dass die Exposition gegenüber allen drei Lichtfarben das Niveau des Corticosteron-Stresshormons bei normalen Mäusen erhöhte, während blaues Licht einen viel höheren Anstieg verursachte. Bei Mäusen ohne Melanopsin war die Reaktion auf blaues Licht stark reduziert. Die Blockade der Wirkung von Corticosteron reduzierte die schlafverzögernde Wirkung, was darauf hindeutet, dass die Produktion dieses Hormons als Reaktion auf Licht den Schlaf aktiv hemmt.

Dr. Peirson sagte: „Diese Studie zeigt, dass es verschiedene Wege vom Auge zum Gehirn gibt – der eine reguliert direkt den Schlaf und der andere erhöht die Erregung. Melanopsin hat eine komplexere Rolle als bisher angenommen und wirkt sich auf beide Wege aus. Dieses ist das erste Mal, dass es gezeigt worden ist, um adrenale Druckantworten zu regeln.

Ein offensichtlicher Vorbehalt dieser Studie ist, dass Mäuse eine nachtaktive Spezies sind, die während der Nacht aktiv sind. Als solches kann man erwarten, dass grünes Licht eher die Wachsamkeit als den Schlaf beim Menschen erhöht. Wir würden daher voraussagen, dass blaues Licht die wachstumsfördernde Wirkung von Licht durch die Erhöhung der Nebennieren-Stresshormone weiter verstärken wird.

Die Ergebnisse tragen auch zu unserem Verständnis der Auswirkungen von Licht emittierenden Geräten auf den Menschen bei, wo neuere Studien gezeigt haben, dass das blaue Licht dieser Geräte den Schlaf verzögert. Da wir jedoch gezeigt haben, dass es verschiedene Wege im Gehirn gibt, durch die verschiedene Lichtfarben unterschiedliche Auswirkungen auf den Schlaf oder die Wachsamkeit haben, müssen wir verstehen, wie die gesamte Farbbalance des künstlichen Lichts die Wachsamkeit und den Schlaf der Menschen beeinflussen kann.“