Kroppen har en inre klocka som får olika fysiologiska processer att pendla i 24-timmarscykler, så kallade cirkadiska rytmer, vilket inkluderar dagliga förändringar i sömnighet. Ljus är den starkaste tidsangivelsen i miljön som återställer kroppens interna 24-timmarsklocka. Melatonin är ett hormon som produceras i hjärnan på natten och som reglerar denna kroppsklocka, och exponering för ljus före sänggåendet kan försämra sömnkvaliteten genom att produktionen av melatonin dämpas. Forskargruppen ville undersöka kopplingen mellan den fysiologiska process som gör det möjligt för vår inre kroppsklocka att synkronisera sig med externa tidsangivelser (dvs. dag och natt) – kallad cirkadisk fasåterställning – och undertryckande av melatonin.

Melatoninundertryckande och cirkadisk fasåterställning är ofta korrelerade på så sätt att höga nivåer av melatoninundertryckande kan vara förknippade med stora förskjutningar av kroppsklockan. Detta samband mellan de två reaktionerna har ofta antagits representera ett funktionellt förhållande, vilket resulterat i att man accepterat att den ena kan användas som ett proxymått för den andra. Återställning av den cirkadiska fasen är svårare att mäta än melatoninundertryckning, vilket innebär att det senare ofta har använts för att bedöma störningar i kroppsklockan orsakade av ljusexponering på natten. Denna forskning har dock visat att storleken på förskjutningen av den inre kroppsklockan är funktionellt oberoende av melatoninundertryckning. Detta gör det tveksamt att använda melatoninundertryckning som ett mått på återställning av den cirkadiska fasen. Denna kunskap kan forma framtida forskning som syftar till att förbättra behandlingar av depression och sömnstörningar vid skiftarbete.

Forskarna testade sambandet mellan melatoninundertryckning och återställning av den cirkadiska fasen hos deltagare som fick antingen kontinuerlig eller intermittent exponering för starkt ljus på natten. Detta forskningsförfarande innebar att varje deltagare genomförde en 9-10 dagars stationär studie på Brigham and Women’s Hospital, Boston, under mycket kontrollerade laboratorieförhållanden med strikt kontroll över deras sömn/vaken-, aktivitets- och ljus/mörkerscheman. Intermittenta exponeringsmönster visade sig uppvisa betydande fasförskjutningar med oproportionerligt mindre melatoninundertryckning. Dessutom inducerade varje intermittent ljuspulser en liknande grad av melatoninundertryckning, men verkade inte orsaka en lika stor fasförskjutning.

Trots resultaten av denna studie som tyder på funktionellt oberoende i cirkadisk fasåterställning och melatoninundertryckningsreaktioner på exponering för ljus på natten, kan studiens slutsatser begränsas av den begränsade urvalsstorleken i varje ljusexponeringsförhållande.

Den ledande författaren, dr Shadab Rahman, är glad över gruppens resultat och ser fram emot att undersöka de nya intresseområden som de har öppnat upp:

”Sammantaget tyder våra data på att melatoninundertryckning och fasåterställning ibland är korrelerade, men att de i slutändan regleras av separata neurofysiologiska processer. Därför är melatoninundertryckning inte ett tillförlitligt surrogat för fasåterställning. Detta är ett viktigt övervägande vid utveckling av ljusterapibehandlingar för personer med dålig sömnkvalitet och störningar i den biologiska klockan, t.ex. skiftarbetare, eller sjukdomar som depression. Ytterligare arbete behövs för att optimera ljusbehandlingsprotokoll som används som behandling.”