In un’intervista rilasciata a Genomic Press Innovators & Ideas, il famoso neuroscienziato Randy J. Nelson fornisce informazioni sulla sua ricerca innovativa su come i ritmi circadiani alterati influenzino la funzione cerebrale e la salute generale. Pubblicata su Brain Medicine, l’intervista ripercorre il percorso non convenzionale del dottor Nelson, che da bracciante agricolo e assistente alle autopsie è diventato uno dei maggiori esperti mondiali di ritmi biologici.

Come la luce artificiale notturna influisce su diversi sistemi corporei

Il dottor Nelson, presidente del Dipartimento di Neuroscienze della West Virginia University, ha trascorso l’ultimo decennio a studiare i pericoli nascosti dell’esposizione alla luce artificiale. Le sue ricerche dimostrano che la luce notturna non solo compromette la qualità del sonno, ma altera radicalmente la funzione immunitaria, scatena la neuroinfiammazione, altera il metabolismo e influisce sulla regolazione dell’umore. L’intervista fornisce un’idea del percorso che ha portato il dottor Nelson alla ribalta accademica. Dopo aver fatto i turni di notte in un impianto di lavorazione dei tacchini durante la scuola superiore e aver poi eseguito autopsie in due ospedali di Cleveland, alla fine ha trovato la strada per l’Università della California, a San Diego, grazie a un’inaspettata opportunità di lavoro presso lo zoo di San Diego.

Il laboratorio di Nelson ha pubblicato risultati rivoluzionari su come l’esposizione alla luce artificiale durante la notte influisca su diversi sistemi corporei. La ricerca va oltre i semplici disturbi del sonno e rivela effetti profondi sui processi fisiologici che si sono evoluti nel corso di milioni di anni per funzionare in armonia con i cicli naturali luce-buio. Tra le aree più importanti identificate dalla ricerca del Dr. Nelson c’è la disfunzione del sistema immunitario, dove l’esposizione alla luce in orari inappropriati può sopprimere le risposte immunitarie tipiche o innescare un’infiammazione eccessiva. Il lavoro mostra anche un chiaro legame tra l’alterazione circadiana e i disturbi metabolici che possono contribuire all’epidemia di obesità.

Forse l’aspetto più preoccupante è che la ricerca mostra effetti diretti sulla regolazione dell’umore, importanti per comprendere la depressione e i disturbi d’ansia. Quali specifiche lunghezze d’onda della luce disturbano maggiormente il ritmo circadiano? Quanto velocemente il corpo può recuperare dall’esposizione cronica alla luce? Qual è il contributo dell’ora del giorno come variabile biologica? Queste domande sono oggetto di ricerche in corso nel laboratorio del dottor Nelson.

Tradurre le scoperte in pratica clinica

Oltre alla ricerca di base, il team del dottor Nelson sta attualmente conducendo studi clinici per verificare se il blocco delle influenze luminose dirompenti possa migliorare i risultati dei pazienti in terapia intensiva. Due grandi studi si stanno concentrando su pazienti che hanno avuto un ictus e un intervento chirurgico al cuore, gruppi di persone particolarmente sensibili alle condizioni di luce tipicamente difficili che si trovano nelle unità di terapia intensiva degli ospedali. “I ritmi circadiani sono un aspetto fondamentale della biologia e si sa molto su di essi dalla ricerca di base”, dice Nelson. “Tuttavia, poco di questa ricerca di base è stato tradotto in medicina clinica”.

La ricerca si estende anche agli stessi operatori sanitari. Un terzo studio clinico sta verificando se i visori a luce blu intensa possano aiutare gli infermieri che fanno i turni di notte a reimpostare i loro ritmi circadiani, migliorando potenzialmente la qualità del sonno, le prestazioni cognitive e l’umore. Misure simili potrebbero aiutare altri lavoratori a turni in vari settori a mantenersi in salute nonostante gli orari di lavoro irregolari? Uno dei suggerimenti più provocatori del Dr. Nelson è quello di riconoscere l’ora del giorno come una variabile biologica critica in tutte le ricerche. Egli sostiene che i risultati degli esperimenti possono variare notevolmente a seconda dell’ora in cui vengono condotti gli studi, ma questa informazione compare raramente nelle pubblicazioni scientifiche.

Nel corso della sua carriera alla Johns Hopkins University, alla Ohio State University e ora alla West Virginia University, il dottor Nelson è stato mentore di 25 dottorandi e 16 borsisti post-dottorato. La sua filosofia di leadership enfatizza la creazione di un ambiente di sostegno in cui i giovani scienziati possano prosperare. La sua filosofia di mentoring è stata recentemente presentata in un podcast della Society for Neuroscience Neuronline.

In qualità di attuale presidente dell’Association of Medical School Neuroscience Department Chairs, il Dr. Nelson sostiene le risorse e le politiche che supportano i ricercatori all’inizio della carriera. In particolare, si preoccupa di aiutare i membri della facoltà a superare le difficili fasi iniziali della loro carriera attraverso l’allocazione strategica delle risorse e il tutoraggio. Quale ruolo potrebbe avere la ricerca sul ritmo circadiano nell’affrontare la crisi della salute mentale tra gli studenti di dottorato e post-dottorato? Come possono le istituzioni accademiche sostenere meglio l’equilibrio tra lavoro e vita privata dei ricercatori che studiano i processi biologici 24 ore su 24?

L’importanza di una buona igiene circadiana per la salute e il benessere

La ricerca del dottor Nelson ha implicazioni pratiche immediate per la salute pubblica. Semplici misure come la riduzione del tempo trascorso davanti allo schermo la sera, l’uso di colori di luce più caldi dopo il tramonto e il mantenimento di orari di coricamento coerenti potrebbero avere un impatto significativo sulla salute pubblica. Il suo lavoro suggerisce che, tenendo conto del nostro patrimonio evolutivo e allineando maggiormente la vita moderna alle condizioni di luce naturale, si potrebbero prevenire numerosi problemi di salute cronici.

Recentemente ha pubblicato un libro con la Oxford University Press intitolato “Dark Matters” per educare il pubblico sull’importanza di una buona igiene circadiana per la salute e il benessere. L’intervista con il Dr. Randy J. Nelson su Genomic Press fa parte di una serie più ampia intitolata “Innovators & Ideas”, che presenta le persone che stanno dietro alle scoperte scientifiche più influenti di oggi.