V rozhovore pre Genomic Press Innovators & Ideas poskytuje renomovaný neurológ Dr. Randy J. Nelson informácie o svojom prelomovom výskume o tom, ako narušené cirkadiánne rytmy ovplyvňujú funkciu mozgu a celkové zdravie. Rozhovor uverejnený v časopise Brain Medicine sleduje netradičnú cestu Dr. Nelsona od poľnohospodárskeho robotníka a asistenta pri pitve až po jedného z popredných svetových odborníkov na biologické rytmy.

Ako umelé svetlo v noci ovplyvňuje viaceré telesné systémy

Dr. Nelson, vedúci katedry neurovedy na West Virginia University, strávil posledné desaťročie štúdiom skrytých nebezpečenstiev vystavenia umelému svetlu. Z jeho výskumu vyplýva, že svetlo v noci nielen zhoršuje kvalitu spánku, ale aj zásadne mení imunitné funkcie, spúšťa neurozápal, narúša metabolizmus a ovplyvňuje reguláciu nálady. V rozhovore sa dozviete o pozoruhodnej ceste Dr. Nelsona k akademickej sláve. Po tom, čo počas strednej školy pracoval na nočné zmeny v továrni na spracovanie moriek a neskôr vykonával pitvy v dvoch nemocniciach v Clevelande, sa nakoniec dostal na Kalifornskú univerzitu v San Diegu vďaka nečakanej pracovnej príležitosti v ZOO v San Diegu.

Nelsonovo laboratórium publikovalo prevratné zistenia o tom, ako vystavenie umelému svetlu v noci ovplyvňuje viaceré telesné systémy. Výskum presahuje rámec jednoduchých porúch spánku a odhaľuje hlboké účinky na fyziologické procesy, ktoré sa počas miliónov rokov vyvíjali tak, aby fungovali v harmónii s prirodzenými cyklami svetla a tmy. Medzi najdôležitejšie oblasti identifikované výskumom Dr. Nelsona patrí dysfunkcia imunitného systému, kde vystavenie svetlu v nevhodnom čase môže potlačiť typické imunitné reakcie alebo vyvolať nadmerný zápal. Práca tiež poukazuje na jasnú súvislosť medzi narušením cirkadiánneho času a metabolickými poruchami, ktoré môžu prispievať k epidémii obezity.

Azda najviac znepokojujúci je výskum, ktorý ukazuje priamy vplyv na reguláciu nálady, čo je dôležité pre pochopenie depresie a úzkostných porúch. Ktoré konkrétne vlnové dĺžky svetla najviac narúšajú cirkadiánny rytmus? Ako rýchlo sa telo dokáže zotaviť z chronického vystavenia svetlu? Aký je prínos dennej doby ako biologickej premennej? Tieto otázky sú predmetom prebiehajúceho výskumu v laboratóriu Dr. Nelsona.

Prenesenie zistení do klinickej praxe

Okrem základného výskumu tím Dr. Nelsona v súčasnosti vykonáva klinické štúdie s cieľom zistiť, či blokovanie rušivých vplyvov svetla môže zlepšiť výsledky pacientov v intenzívnej starostlivosti. Dve rozsiahle štúdie sa zameriavajú na pacientov po mozgovej príhode a operácii srdca, čo sú skupiny ľudí, ktoré sú obzvlášť citlivé na typicky nepriaznivé svetelné podmienky na oddeleniach intenzívnej starostlivosti v nemocniciach. „Cirkadiánne rytmy sú základným aspektom biológie a veľa sa o nich vie zo základného výskumu,“ hovorí Nelson. „Len málo z tohto základného výskumu sa však premietlo do klinickej medicíny.“

Výskum sa týka aj samotných zdravotníckych pracovníkov. Tretia klinická štúdia skúma, či jasné modré svetelné clony môžu pomôcť sestrám pracujúcim v nočných zmenách resetovať ich cirkadiánne rytmy, čím by sa mohla zlepšiť kvalita ich spánku, kognitívna výkonnosť a nálada. Mohli by podobné opatrenia pomôcť aj iným pracovníkom na zmeny v rôznych odvetviach, aby si udržali zdravie napriek nepravidelnému pracovnému rozvrhu? Jedným z najprovokatívnejších návrhov Dr. Nelsona je uznať dennú dobu ako kritickú biologickú premennú vo všetkých výskumoch. Tvrdí, že výsledky experimentov sa môžu výrazne líšiť v závislosti od toho, kedy sa štúdie vykonávajú, ale táto informácia sa vo vedeckých publikáciách objavuje len zriedka.

Počas svojej kariéry na Univerzite Johnsa Hopkinsa, Štátnej univerzite v Ohiu a teraz na Univerzite Západnej Virgínie viedol Dr. Nelson 25 doktorandov a 16 postdoktorandov. Jeho filozofia vedenia kladie dôraz na vytváranie podporného prostredia, v ktorom sa mladým vedcom môže dariť. Jeho filozofia mentorstva bola nedávno predstavená v podcaste Spoločnosti pre neurovedy Neuronline.

Ako súčasný prezident Asociácie vedúcich katedier neurovedy na lekárskych fakultách sa Dr. Nelson zasadzuje za zdroje a politiky, ktoré podporujú začínajúcich výskumníkov. Osobitný dôraz kladie na pomoc členom fakulty pri zvládaní náročných počiatočných fáz ich kariéry prostredníctvom strategického prideľovania zdrojov a mentoringu. Akú úlohu by mohol výskum cirkadiánneho rytmu zohrávať pri riešení krízy duševného zdravia medzi doktorandmi a postdoktorandmi? Ako môžu akademické inštitúcie lepšie podporovať rovnováhu medzi pracovným a súkromným životom výskumných pracovníkov, ktorí študujú biologické procesy v nepretržitom režime?

Význam dobrej cirkadiánnej hygieny pre zdravie a pohodu

Výskum Dr. Nelsona má bezprostredné praktické dôsledky pre verejné zdravie. Jednoduché opatrenia, ako napríklad skrátenie času stráveného pri obrazovke vo večerných hodinách, používanie teplejších farieb svetla po západe slnka a dodržiavanie jednotného času spánku, by mohli mať významný vplyv na verejné zdravie. Jeho práca naznačuje, že zohľadnenie nášho evolučného dedičstva prostredníctvom lepšieho zosúladenia moderného života s prirodzenými svetelnými podmienkami by mohlo zabrániť mnohým chronickým zdravotným problémom.

Nedávno vydal vo vydavateľstve Oxford University Press knihu s názvom „Dark Matters“ (Na tme záleží)s cieľom informovať verejnosť o význame správnej cirkadiánnej hygieny pre zdravie a pohodu. Rozhovor s Dr. Randym J. Nelsonom v časopise Genomic Press je súčasťou väčšej série s názvom „Inovátori a nápady“, ktorá predstavuje ľudí stojacich za najvplyvnejšími vedeckými objavmi súčasnosti.