I en intervju med Genomic Press Innovators & Ideas ger den välkände neurovetenskapsmannen Dr. Randy J. Nelson insikter i sin banbrytande forskning om hur störd dygnsrytm påverkar hjärnans funktion och den allmänna hälsan. Intervjun, som publiceras i Brain Medicine, skildrar Dr. Nelsons okonventionella väg från lantarbetare och obduktionsassistent till en av världens ledande experter på biologiska rytmer.

Hur artificiellt ljus på natten påverkar flera kroppssystem

Dr Nelson, som är ordförande för institutionen för neurovetenskap vid West Virginia University, har ägnat det senaste decenniet åt att studera de dolda farorna med artificiell ljusexponering. Hans forskning visar att ljus på natten inte bara försämrar sömnkvaliteten, utan också i grunden förändrar immunfunktionen, utlöser neuroinflammation, stör ämnesomsättningen och påverkar humörregleringen. Intervjun ger en inblick i Dr. Nelsons anmärkningsvärda väg till akademisk framstående ställning. Efter att ha arbetat nattskift på en kalkonbearbetningsanläggning under gymnasietiden och senare utfört obduktioner på två sjukhus i Cleveland, hittade han så småningom vägen till University of California, San Diego, genom en oväntad jobbmöjlighet på San Diego Zoo.

Nelsons laboratorium har publicerat banbrytande rön om hur exponering för artificiellt ljus på natten påverkar flera olika kroppssystem. Forskningen går utöver enkla sömnstörningar och avslöjar djupgående effekter på fysiologiska processer som har utvecklats under miljontals år för att fungera i harmoni med naturliga ljus-mörker-cykler. Bland de viktigaste områdena som identifierats i Dr. Nelsons forskning är dysfunktion i immunsystemet, där ljusexponering vid olämpliga tidpunkter kan undertrycka typiska immunsvar eller utlösa överdriven inflammation. Arbetet visar också på en tydlig koppling mellan störningar i dygnsrytmen och metaboliska störningar som kan bidra till fetmaepidemin.

Det kanske mest oroande är att forskningen visar på direkta effekter på humörregleringen, vilket är viktigt för att förstå depression och ångestsyndrom. Vilka specifika våglängder av ljus stör den cirkadiska rytmen mest? Hur snabbt kan kroppen återhämta sig från kronisk ljusexponering? Vilken betydelse har tidpunkten på dygnet som biologisk variabel? Dessa frågor är föremål för pågående forskning i Dr. Nelsons laboratorium.

Omsättning av resultat till klinisk praxis

Utöver grundforskning genomför Dr. Nelsons team för närvarande kliniska prövningar för att undersöka om blockering av störande ljuspåverkan kan förbättra resultaten för intensivvårdspatienter. Två stora studier fokuserar på patienter som har haft en stroke och hjärtkirurgi, grupper av människor som är särskilt känsliga för de typiskt sett hårda ljusförhållanden som finns på sjukhusens intensivvårdsavdelningar. ”Dygnsrytmer är en grundläggande aspekt av biologin, och mycket är känt om dem från grundforskningen”, säger Nelson. ”Det är dock inte mycket av denna grundforskning som har omsatts i klinisk medicin.”

Forskningen omfattar även vårdpersonalen själv. I en tredje klinisk studie undersöks om visir med starkt blått ljus kan hjälpa nattskiftande sjuksköterskor att återställa sin dygnsrytm, vilket kan förbättra deras sömnkvalitet, kognitiva förmåga och humör. Kan liknande åtgärder hjälpa andra skiftarbetare i olika branscher att hålla sig friskare trots oregelbundna arbetsscheman? Ett av Dr Nelsons mest provocerande förslag är att erkänna tiden på dygnet som en kritisk biologisk variabel i all forskning. Han hävdar att resultaten av experiment kan variera kraftigt beroende på när studierna genomförs, men att denna information sällan förekommer i vetenskapliga publikationer.

Under sin karriär vid Johns Hopkins University, Ohio State University och nu West Virginia University har Dr Nelson varit mentor för 25 doktorander och 16 postdoktorala stipendiater. Hans ledarskapsfilosofi betonar vikten av att skapa en stödjande miljö där unga forskare kan utvecklas. Hans mentorskapsfilosofi presenterades nyligen i en podcast från Society for Neuroscience Neuronline.

Som nuvarande ordförande för Association of Medical School Neuroscience Department Chairs förespråkar Dr Nelson resurser och policyer som stöder forskare i början av karriären. Han lägger särskild vikt vid att hjälpa fakultetsmedlemmar att navigera i de utmanande tidiga stadierna av sina karriärer genom strategisk resursfördelning och mentorskap. Vilken roll kan forskning om dygnsrytm spela för att hantera den psykiska hälsokrisen bland doktorander och postdoktorala studenter? Hur kan akademiska institutioner bättre stödja balansen mellan arbete och privatliv för forskare som studerar biologiska processer dygnet runt?

Betydelsen av god dygnsrytmhygien för hälsa och välbefinnande

Dr Nelsons forskning har omedelbara praktiska konsekvenser för folkhälsan. Enkla åtgärder som att minska skärmtiden på kvällen, använda varmare ljusfärger efter solnedgången och ha konsekventa läggtider kan ha en betydande inverkan på folkhälsan. Hans arbete tyder på att man genom att ta hänsyn till vårt evolutionära arv och anpassa det moderna livet mer till naturliga ljusförhållanden kan förebygga många kroniska hälsoproblem.

Han publicerade nyligen en bok med Oxford University Press med titeln ”Dark Matters” för att utbilda allmänheten om vikten av god dygnsrytmhygien för hälsa och välbefinnande. Intervjun med Dr. Randy J. Nelson i Genomic Press är en del av en större serie kallad ”Innovators & Ideas”, som presenterar personerna bakom dagens mest inflytelserika vetenskapliga genombrott.