Het lichaam heeft een interne klok die verschillende fysiologische processen laat oscilleren in 24-uurs cycli, circadiane ritmen genoemd, waaronder dagelijkse veranderingen in slaperigheid. Licht is het sterkste tijdsignaal uit de omgeving dat de interne 24-uursklok van het lichaam terugzet. Melatonine is een hormoon dat ’s nachts in de hersenen wordt aangemaakt en dat deze lichaamsklok regelt. Blootstelling aan licht voor het slapengaan kan de slaapkwaliteit verminderen door de aanmaak ervan te onderdrukken. Het onderzoeksteam wilde het verband onderzoeken tussen het fysiologische proces dat onze interne lichaamsklok in staat stelt zich te synchroniseren met externe tijdsaanwijzingen (d.w.z. dag en nacht) – circadiane fase-reset genoemd – en de onderdrukking van melatonine.

Melatoninesuppressie en circadiane fase-reset zijn vaak gecorreleerd, zodat hoge niveaus van melatoninesuppressie kunnen worden geassocieerd met grote verschuivingen van de lichaamsklok. Dit verband tussen de twee reacties is vaak verondersteld een functioneel verband te vertegenwoordigen, wat heeft geleid tot de aanvaarding dat de ene zou kunnen worden gebruikt als een proxy-maatstaf voor de andere. Het resetten van de circadiane fase is moeilijker te meten dan melatonine-onderdrukking, zodat de laatste vaak is gebruikt om de verstoring van de lichaamsklok door blootstelling aan licht ’s nachts te meten. Uit dit onderzoek is echter gebleken dat de omvang van de verschuiving van de interne lichaamsklok functioneel onafhankelijk is van melatoninesuppressie. Dit doet twijfel rijzen over het gebruik van melatoninesuppressie als een proxy voor het resetten van de circadiane fase. Deze kennis kan vorm geven aan toekomstig onderzoek dat is ontworpen om behandelingen voor depressie en slaapstoornis in ploegendienst te verbeteren.

De onderzoekers testten het verband tussen melatoninesuppressie en circadiane fase-resetting bij deelnemers die ’s nachts ofwel continue ofwel intermitterende blootstelling aan helder licht kregen. Deze onderzoeksprocedure hield in dat elke deelnemer een 9-10 dagen durende intramurale studie in het Brigham and Women’s Hospital, Boston, onder zeer gecontroleerde laboratoriumomstandigheden met strikte controle over hun slaap/waak, activiteit en licht/donker schema’s. Intermitterende blootstellingspatronen bleken significante faseverschuivingen te vertonen met onevenredig minder melatonine-onderdrukking. Bovendien induceerde elke intermitterende felle lichtpuls een vergelijkbare mate van melatonine-onderdrukking, maar leek geen gelijke grootte van faseverschuiving te veroorzaken.

Hoewel de resultaten van deze studie functionele onafhankelijkheid suggereren in circadiane fase-resetting en melatonine-onderdrukkingsreacties op blootstelling aan licht ’s nachts, kunnen de conclusies van de studie beperkt zijn door de beperkte steekproefgrootte in elke lichtblootstellingsconditie.

Hoofdauteur Dr Shadab Rahman is enthousiast over de bevindingen van zijn team, en kijkt uit naar het onderzoeken van nieuwe wegen van belang die zij hebben geopend:

“Over het algemeen suggereren onze gegevens dat melatonine onderdrukking en fase-resetting soms gecorreleerd zijn, maar uiteindelijk worden gereguleerd door afzonderlijke neurofysiologische processen. Daarom is melatonine-onderdrukking geen betrouwbaar surrogaat voor fase-resetting. Dit is een belangrijke overweging bij het ontwikkelen van lichttherapie behandelingen voor mensen met een slechte slaapkwaliteit en verstoring van de biologische klok, zoals mensen in ploegendienst, of aandoeningen zoals depressie. Aanvullend werk is nodig om lichttherapie-protocollen te optimaliseren die als behandeling worden gebruikt.”