A szervezetnek van egy belső órája, amely a különböző fiziológiai folyamatokat 24 órás ciklusokban, úgynevezett cirkadián ritmusokban oszcillálja, ami magában foglalja az álmosság napi változásait is. A fény a legerősebb környezeti időjelző, amely visszaállítja a szervezet belső 24 órás óráját. A melatonin az agyban éjszaka termelődő hormon, amely ezt a testórát szabályozza, és a lefekvés előtti fényhatás a termelésének elnyomása révén csökkentheti az alvás minőségét. A kutatócsoport célja az volt, hogy feltárja a kapcsolatot a fiziológiai folyamat, amely lehetővé teszi, hogy a belső testóránk szinkronizálódjon a külső időjelzésekkel (azaz nappal és éjszaka) — az úgynevezett cirkadián fázis-visszaállítás — és a melatonin elnyomása között.

A melatonin elnyomása és a cirkadián fázis-visszaállítás gyakran korrelál, így a melatonin elnyomásának magas szintje a testóra nagymértékű eltolódásával járhat. A két válasz közötti ilyen összefüggésről gyakran feltételezték, hogy funkcionális kapcsolatot képvisel, aminek következtében elfogadták, hogy az egyiket a másik helyettesítő mérőszámaként lehet használni. A cirkadián fázis visszaállítását nehezebb mérni, mint a melatonin szuppressziót, ezért az utóbbit gyakran használták az éjszakai fényexpozíció által a testórában okozott zavarok értékelésére. Ez a kutatás azonban azt találta, hogy a belső testóra eltolódásának mértéke funkcionálisan független a melatonin-szuppressziótól. Ez kétségbe vonja a melatonin-szuppressziónak a cirkadián fázis visszaállításának helyettesítőjeként való használatát. Ez a tudás alakíthatja a depresszió és a műszakos alvászavar kezelésének javítását célzó jövőbeli kutatásokat.

A kutatók a melatonin-szuppresszió és a cirkadián fázis visszaállítása közötti összefüggést vizsgálták olyan résztvevőknél, akik éjszaka folyamatos vagy szakaszos erős fényexpozícióban részesültek. A kutatási eljárás során minden résztvevő 9-10 napos fekvőbeteg vizsgálatot végzett a bostoni Brigham and Women’s Hospitalban, szigorúan ellenőrzött laboratóriumi körülmények között, az alvás/ébrenlét, az aktivitás és a fény/sötét időbeosztás szigorú ellenőrzése mellett. Az időszakos expozíciós minták jelentős fáziseltolódást mutattak, aránytalanul kisebb melatonin-szuppresszióval. Sőt, minden egyes intermittáló erős fényimpulzus hasonló mértékű melatonin-szuppressziót idézett elő, de úgy tűnt, hogy nem okozott azonos mértékű fáziseltolódást.

A vizsgálat eredményei ellenére, amelyek a cirkadián fázis-visszaállítás és az éjszakai fényexpozícióra adott melatonin-szuppressziós válaszok funkcionális függetlenségére utalnak, a vizsgálat következtetéseit korlátozhatja az egyes fényexpozíciós feltételek korlátozott mintanagysága.

A kutatás vezető szerzője, Dr. Shadab Rahman izgatott a csoportja eredményei miatt, és alig várja, hogy megvizsgálhassa az általuk megnyitott új érdeklődési területeket:

“Összességében az adataink arra utalnak, hogy a melatonin-szuppresszió és a fázis-visszaállítás néha korrelál, de végső soron külön neurofiziológiai folyamatok szabályozzák őket. Ezért a melatonin-szuppresszió nem megbízható helyettesítője a fázis-visszaállításnak. Ez fontos szempont a fényterápiás kezelések kifejlesztése szempontjából olyan emberek számára, akik rossz minőségű alvással és a biológiai óra megzavarásával küzdenek, mint például a váltott műszakban dolgozók, vagy olyan rendellenességek, mint a depresszió. További munkára van szükség a kezelésként alkalmazott fényterápiás protokollok optimalizálásához.”