Renomovaný neurolog Dr. Randy J. Nelson v rozhovoru pro Genomic Press Innovators & Ideas přibližuje svůj průlomový výzkum o tom, jak narušené cirkadiánní rytmy ovlivňují funkci mozku a celkové zdraví. Rozhovor publikovaný v časopise Brain Medicine sleduje netradiční cestu Dr. Nelsona od zemědělského dělníka a pitevního asistenta k jednomu z předních světových odborníků na biologické rytmy.

Jak umělé světlo v noci ovlivňuje různé tělesné systémy

Dr. Nelson, vedoucí katedry neurověd na West Virginia University, strávil posledních deset let studiem skrytých nebezpečí, která s sebou nese vystavení umělému světlu. Jeho výzkum ukazuje, že světlo v noci nejen zhoršuje kvalitu spánku, ale také zásadně mění imunitní funkce, spouští neurozánět, narušuje metabolismus a ovlivňuje regulaci nálady. Rozhovor poskytuje vhled do pozoruhodné cesty Dr. Nelsona k akademickému věhlasu. Poté, co během střední školy pracoval na noční směny v továrně na zpracování krůt a později prováděl pitvy ve dvou nemocnicích v Clevelandu, se nakonec dostal na Kalifornskou univerzitu v San Diegu díky nečekané pracovní příležitosti v zoologické zahradě v San Diegu.

Nelsonova laboratoř publikovala převratné poznatky o tom, jak vystavení umělému světlu v noci ovlivňuje řadu tělesných systémů. Výzkum přesahuje pouhé poruchy spánku a odhaluje hluboké účinky na fyziologické procesy, které se vyvíjely miliony let, aby fungovaly v souladu s přirozenými cykly světla a tmy. Mezi nejdůležitější oblasti, které výzkum Dr. Nelsona identifikoval, patří dysfunkce imunitního systému, kde vystavení světlu v nevhodnou dobu může potlačit typické imunitní reakce nebo vyvolat nadměrný zánět. Práce také ukazuje jasnou souvislost mezi narušením cirkadiánního rytmu a metabolickými poruchami, které mohou přispívat k epidemii obezity.

Snad nejvíce znepokojující je, že výzkum ukazuje přímý vliv na regulaci nálady, což je důležité pro pochopení depresí a úzkostných poruch. Které konkrétní vlnové délky světla nejvíce narušují cirkadiánní rytmus? Jak rychle se tělo dokáže zotavit z chronického vystavení světlu? Jaký podíl má denní doba jako biologická proměnná? Tyto otázky jsou předmětem probíhajícího výzkumu v laboratoři Dr. Nelsona.

Převedení poznatků do klinické praxe

Kromě základního výzkumu tým Dr. Nelsona v současné době provádí klinické studie, jejichž cílem je zjistit, zda blokování rušivých vlivů světla může zlepšit výsledky pacientů v intenzivní péči. Dvě rozsáhlé studie se zaměřují na pacienty po mrtvici a po operaci srdce, což jsou skupiny osob, které jsou obzvláště citlivé na typicky nepříznivé světelné podmínky na nemocničních jednotkách intenzivní péče. „Cirkadiánní rytmy jsou základním aspektem biologie a mnoho o nich víme ze základního výzkumu,“ říká Nelson. „Jen málo z tohoto základního výzkumu se však promítlo do klinické medicíny.“

Výzkum se týká i samotných zdravotníků. Třetí klinická studie zkoumá, zda mohou stínítka s jasným modrým světlem pomoci zdravotním sestrám pracujícím v nočních směnách resetovat jejich cirkadiánní rytmy, a tím potenciálně zlepšit kvalitu jejich spánku, kognitivní výkonnost a náladu. Mohla by podobná opatření pomoci i dalším pracovníkům na směny v různých odvětvích udržet si lepší zdraví navzdory nepravidelnému pracovnímu rozvrhu? Jedním z nejprovokativnějších návrhů Dr. Nelsona je uznat denní dobu jako kritickou biologickou proměnnou ve všech výzkumech. Tvrdí, že výsledky experimentů se mohou výrazně lišit v závislosti na tom, kdy jsou studie prováděny, ale tato informace se ve vědeckých publikacích objevuje jen zřídka.

Během své kariéry na Johns Hopkins University, Ohio State University a nyní West Virginia University vedl Dr. Nelson 25 doktorandů a 16 postdoktorandů. Jeho filozofie vedení klade důraz na vytváření příznivého prostředí, v němž se mladým vědcům může dařit. Jeho mentorská filozofie byla nedávno představena v podcastu společnosti Society for Neuroscience Neuronline.

Jako současný prezident Asociace vedoucích kateder neurověd na lékařských fakultách se Dr. Nelson zasazuje o zdroje a politiku podporující začínající výzkumné pracovníky. Zvláštní důraz klade na pomoc členům fakulty při zvládání náročných počátečních fází jejich kariéry prostřednictvím strategického přidělování zdrojů a mentoringu. Jakou roli by mohl hrát výzkum cirkadiánního rytmu při řešení krize duševního zdraví mezi doktorandy a postdoktorandy? Jak mohou akademické instituce lépe podporovat rovnováhu mezi pracovním a soukromým životem výzkumných pracovníků, kteří studují biologické procesy v nepřetržitém režimu?

Význam správné cirkadiánní hygieny pro zdraví a pohodu

Výzkum Dr. Nelsona má bezprostřední praktické důsledky pro veřejné zdraví. Jednoduchá opatření, jako je zkrácení času stráveného u obrazovek ve večerních hodinách, používání teplejších barev světla po západu slunce a dodržování konzistentní doby spánku, by mohla mít významný dopad na veřejné zdraví. Jeho práce naznačuje, že zohlednění našeho evolučního dědictví a větší přizpůsobení moderního života přirozeným světelným podmínkám by mohlo zabránit mnoha chronickým zdravotním problémům.

Nedávno vydal v nakladatelství Oxford University Press knihu s názvem „Dark Matters“ (Na tmě záleží), která má veřejnost poučit o významu správné cirkadiánní hygieny pro zdraví a pohodu. Rozhovor s Dr. Randym J. Nelsonem v časopise Genomic Press je součástí rozsáhlejšího seriálu „Inovátoři a nápady“, který představuje lidi stojící za nejvlivnějšími vědeckými objevy současnosti.