Kroppen har et indre ur, der får forskellige fysiologiske processer til at svinge i 24-timers cyklusser, kaldet cirkadiske rytmer, hvilket omfatter daglige ændringer i søvnighed. Lys er det stærkeste tidssignal fra omgivelserne, der nulstiller kroppens interne 24-timers ur. Melatonin er et hormon, der produceres i hjernen om natten, og som regulerer dette kropsur, og eksponering for lys før sengetid kan reducere søvnkvaliteten ved at undertrykke produktionen af melatonin. Forskningsholdet havde til formål at undersøge sammenhængen mellem den fysiologiske proces, der gør det muligt for vores indre kropsur at synkronisere sig med eksterne tidsangivelser (dvs. dag og nat) – kaldet circadian fase nulstilling – og undertrykkelse af melatonin.

Melatoninundertrykkelse og circadian fase nulstilling er ofte korreleret, således at høje niveauer af melatoninundertrykkelse kan være forbundet med store forskydninger af kropsuret. Denne forbindelse mellem de to reaktioner er ofte blevet antaget at repræsentere et funktionelt forhold, hvilket har resulteret i accept af, at den ene kunne bruges som et proxy-mål for den anden. Nulstilling af den cirkadiske fase er vanskeligere at måle end melatoninsuppression, hvilket betyder, at sidstnævnte ofte er blevet anvendt til at vurdere forstyrrelser i kropsuret forårsaget af lyseksponering om natten. Denne forskning har imidlertid vist, at størrelsen af forskydningen i det interne kropsur er funktionelt uafhængig af melatoninundertrykkelse. Dette sår tvivl om brugen af melatoninundertrykkelse som en proxy for cirkadisk faseregulering. Denne viden kan forme fremtidig forskning, der har til formål at forbedre behandlinger for depression og søvnforstyrrelser ved skifteholdsarbejde.

Forskerne testede sammenhængen mellem melatoninundertrykkelse og cirkadisk fase nulstilling hos deltagere, der modtog enten kontinuerlig eller intermitterende eksponering for stærkt lys om natten. Denne forskningsprocedure involverede, at hver deltager gennemførte en 9-10 dages indlagt undersøgelse på Brigham and Women’s Hospital, Boston, under meget kontrollerede laboratorieforhold med streng kontrol over deres søvn/vågning, aktivitet og lys/mørke-skemaer. Det blev konstateret, at intermitterende eksponeringsmønstre udviste betydelige faseforskydninger med uforholdsmæssigt mindre undertrykkelse af melatonin. Desuden inducerede hver enkelt intermitterende lysimpuls en lignende grad af melatoninundertrykkelse, men syntes ikke at forårsage et lige stort faseskift.

Trods resultaterne af denne undersøgelse, der tyder på funktionel uafhængighed i cirkadisk faseindstilling og melatoninundertrykkelsesreaktioner på eksponering for lys om natten, kan undersøgelsens konklusioner være begrænset af den begrænsede stikprøvestørrelse i hver lyseksponeringsbetingelse.

Lederforfatter Dr. Shadab Rahman er begejstret for sit holds resultater og ser frem til at undersøge nye interesseområder, som de har åbnet op:

“Samlet set tyder vores data på, at melatoninundertrykkelse og fasetilpasning undertiden er korreleret, men i sidste ende reguleres af separate neurofysiologiske processer. Derfor er melatoninundertrykkelse ikke et pålideligt surrogat for fase nulstilling. Dette er en vigtig overvejelse i forbindelse med udvikling af lysbehandlinger til mennesker med dårlig søvnkvalitet og forstyrrelser i det biologiske ur, f.eks. skifteholdsarbejdere, eller lidelser som f.eks. depression. Der er behov for yderligere arbejde for at optimere lysbehandlingsprotokoller, der anvendes som behandling.”