Efectos de los cambios de luz en el reloj circadiano humano

Universidad de Basilea

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La visión es un proceso complejo. La percepción visual del entorno se crea mediante una combinación de diferentes longitudes de onda de luz, que se decodifican en el cerebro como colores y brillo. Los fotorreceptores de la retina primero convierten la luz en impulsos eléctricos: con suficiente luz, los conos permiten una visión nítida, detallada y coloreada. Los bastones sólo contribuyen a la visión en condiciones de poca luz, permitiendo distinguir diferentes tonos de gris pero dejando la visión mucho menos precisa. Los impulsos nerviosos eléctricos finalmente se transmiten a las células ganglionares de la retina y luego, a través del nervio óptico, a la corteza visual del cerebro. Esta región del cerebro procesa la actividad neuronal en una imagen en color.

¿Qué influye en el reloj interno?

Sin embargo, la luz ambiental no solo nos permite ver, sino que también influye en nuestro ritmo de sueño-vigilia. En este proceso participan de manera importante células ganglionares especializadas que, al igual que los conos y los bastones, son sensibles a la luz y reaccionan con especial fuerza a la luz de longitud de onda corta, de unos 490 nanómetros. Si la luz se compone únicamente de longitudes de onda cortas, de 440 a 490 nanómetros, la percibimos como azul. Si la luz de longitud de onda corta activa las células ganglionares, éstas indican al reloj interno que es de día. El factor decisivo aquí es la intensidad de la luz por longitud de onda; el color percibido no es relevante.

"Sin embargo, las células ganglionares sensibles a la luz también reciben información de los conos. Esto plantea la cuestión de si los conos y, por tanto, el color de la luz, también influyen en el reloj interno. Después de todo, los cambios más llamativos en el brillo y el color de la luz se producen al amanecer y al atardecer, marcando el comienzo y el final del día", afirma la Dra. Christine Blume. En el Centro de Cronobiología de la Universidad de Basilea investiga los efectos de la luz en los humanos y es la primera autora de un estudio que investiga los efectos de diferentes colores de luz en el reloj interno y el sueño. El equipo de investigadores de la Universidad de Basilea y la TUM ha publicado sus hallazgos en la revista científica "Nature Human Behaviour".

Colores claros en comparación

"Un estudio realizado en ratones en 2019 sugirió que la luz amarillenta tiene una influencia más fuerte en el reloj interno que la luz azulada", afirma Christine Blume. En los seres humanos, el principal efecto de la luz sobre el reloj interno y el sueño probablemente esté mediado por las células ganglionares sensibles a la luz. "Sin embargo, hay motivos para creer que el color de la luz, codificado por los conos, también podría ser relevante para el reloj interno".

Para llegar al fondo de esta cuestión, los investigadores expusieron a 16 voluntarios sanos a un estímulo de luz azul o amarillento durante una hora al final de la tarde, así como a un estímulo de luz blanca como condición de control. Los estímulos luminosos se diseñaron de tal manera que activaran de forma diferencial y muy controlada los conos sensibles al color de la retina. Sin embargo, la estimulación de las células ganglionares sensibles a la luz fue la misma en las tres condiciones. Por lo tanto, las diferencias en el efecto de la luz se debían directamente a la estimulación respectiva de los conos y, en última instancia, al color de la luz.