Wohltuende Wirkungen von Tageslicht und körperlicher Aktivität auf die menschliche circadiane Uhr und den Schlaf (DayCiS)

Während sich das Leben auf der Erde phylogenetisch unter dem zyklischen Wechsel von Sonnenlicht und Dunkelheit entwickelt hat, ist das menschliche Leben in modernen Gesellschaften normalerweise durch eine deutlich andere Lichtumgebung gekennzeichnet: Wir verbringen den größten Teil des wachen Tages in Innenräumen mit relativ geringen Lichtverhältnissen, während wir uns relativ aussetzen Abends viel künstliches Licht. Diese Abnahme des Tag-Nacht-Kontrasts hat nachteilige Auswirkungen auf das zirkadiane System und den Schlaf des Menschen. Die Wege, die diese Effekte vermitteln, wurden funktionell unter Verwendung von abendlicher oder nächtlicher Lichtexposition (LE) kartiert. Es hat sich gezeigt, dass Licht mit erhöhten kurzwelligen Anteilen Melatonin unterdrückt, die biologische Uhr verzögert und den Schlaf beeinträchtigt. Es wird angenommen, dass diese Folgen hauptsächlich durch die Wirkung von kurzwelligem Licht auf intrinsisch lichtempfindliche retinale Ganglienzellen (ipRGCs) vermittelt werden, die Melanopsin exprimieren, das seine höchste spektrale Empfindlichkeit bei etwa 480 nm hat. Über die Beiträge der anderen retinalen Photorezeptoren, insbesondere der Zapfen, die Farbe und Helligkeit unter Tageslichtbedingungen codieren, ist wenig bekannt. Daher müssen die genauen Beiträge der melanopischen und photopischen Beleuchtungsstärke noch ermittelt werden. Neben den negativen Effekten des abendlichen künstlichen LE ist die Exposition gegenüber höherem Tageslicht mit positiven Folgen für den Schlaf und den zirkadianen Rhythmus verbunden. Aber auch in dieser Hinsicht müssen die genauen photopischen und melanopischen Beiträge noch ermittelt werden. Darüber hinaus wird Tageslicht oft mit körperlicher Aktivität verwechselt, die selbst als Zeitgeber fungieren kann. Insbesondere hat sich gezeigt, dass körperliche Aktivität am Morgen und am Nachmittag die biologische Uhr akut vorrückt und den Schlaf positiv beeinflusst. Die möglichen Beiträge einer Interaktion mit LE müssen noch ermittelt werden. Diese Studie zielt darauf ab, die Auswirkungen von (i) photopischer und melanopischer Beleuchtung während der LE am Tag und (ii) körperlicher Aktivität auf die biologische Uhr und den Schlaf zu beschreiben. Die spektralen Eigenschaften der Tages-LE werden in drei 7-Stunden-LE-Protokollen innerhalb des Subjekts variiert. Die körperliche Aktivität wird zwischen den Probanden in zwei Untergruppen (d. h. „Wandern“ und „Ruhe“) variiert. Diese Studie untersucht die relative Bedeutung der Tageszeit und ihrer genauen spektralen Eigenschaften sowie der körperlichen Aktivität für einen gesunden zirkadianen Rhythmus und Schlaf.