Uno studio che ha misurato i ritmi del sonno degli studenti dell’Università di Washington ha rivelato alcune sorprese su come e quando il nostro corpo ci dice di dormire e illustra l’importanza di uscire durante il giorno, anche quando è nuvoloso.
L’esposizione alla luce diurna è un forte predittore della variazione stagionale del sonno e del ritmo circadiano degli studenti universitari Riepilogo In assenza di luce elettrica, il sonno umano inizia generalmente poco dopo il tramonto e a latitudini più elevate, la durata del sonno giornaliero cambia stagionalmente al variare del fotoperiodo. Tuttavia, l’accesso alla luce elettrica protegge gli esseri umani dai cambiamenti naturali del fotoperiodo, e rimane controverso se i cambiamenti stagionali nel sonno si verifichino nonostante questo isolamento dal ciclo naturale luce-buio. Abbiamo misurato il tempo di sonno di più di 500 studenti universitari che vivono nella città di Seattle, WA (47,6° N) in quattro stagioni; mostriamo che anche quando gli studenti seguono un programma scolastico, il programma del sonno viene ritardato durante l’autunno e l’inverno. Ad esempio, durante le giornate scolastiche invernali, gli studenti si addormentavano 35 minuti più tardi e si svegliavano 27 minuti dopo (nell’ora legale) rispetto agli studenti durante le giornate scolastiche estive, un cambiamento che è un’ora più lungo rispetto alla mezzanotte solare. Inoltre, il cronotipo definito dalla metà del sonno nei giorni liberi corretti per il sonno in eccesso (MSFc), una stima indiretta della fase circadiana, era più di 30 minuti più tardi in inverno rispetto a quello estivo. L’analisi dell’effetto dell’esposizione alla luce ha mostrato che il numero di ore di esposizione ad una luce di almeno 50 lux durante il giorno era un predittore più forte di MSFc rispetto al tempo di esposizione a questa illuminazione dopo il tramonto. Nello specifico, la MSFc è stata anticipata di 30 minuti per ogni ora aggiuntiva di esposizione alla luce durante il giorno e ritardata di soli 15 minuti per ogni ora aggiuntiva di esposizione alla luce dopo il tramonto. Inoltre, l’ora del giorno di esposizione ad elevate intensità di luce era più predittiva di MSFc quando veniva considerata l’esposizione diurna rispetto a quando veniva considerata l’esposizione durante le intere 24 ore del giorno. I nostri risultati mostrano che, sebbene il tempo del sonno sia altamente sincronizzato con il tempo sociale, un ritardo nel tempo del sonno è evidente durante i mesi invernali. Suggeriscono inoltre che l’esposizione quotidiana alla luce del giorno è fondamentale per prevenire questa fase ritardata dell’orologio circadiano e quindi l’interruzione del ritmo circadiano che è tipicamente esacerbata negli inverni alle alte latitudini. |
Figura 1 Ore di sonno ed esposizione alla luce durante la giornata scolastica per stagione. Grafici dell’orologio delle 24 ore di sonno e di esposizione alla luce nei giorni di scuola. I dati sul sonno e sulla luce sono stati aggregati per ogni stagione (n = 507; Autunno = 138, Inverno = 88, Primavera = 183, Estate = 98). Le fette grigie indicano la notte con gli orari medi di alba e tramonto, le fette gialle rappresentano il mezzogiorno solare e la mezzanotte nell’ora dell’orologio. Durante l’autunno negli Stati Uniti è cessata l’ora legale. I segmenti con hash indicano il mezzogiorno solare e la mezzanotte durante l’ora solare (ST) (i grafici completi con l’ora legale e l’ora legale possono essere trovati in Informazioni di supporto: Figura S1). La larghezza di ciascuna casella di colore rappresenta l’intervallo interquartile con le linee nere che rappresentano il tempo medio dell’orologio per l’inizio del sonno (viola), la fine del sonno (azzurro), la prima e l’ultima esposizione a 5 (blu scuro). , 50 (verde) e 500 (rosa) lux. Vedere la Tabella 1 e le informazioni di supporto: Tabella S3 per le statistiche su ciascuna variabile.
Commenti
Sebbene gli esseri umani siano riusciti a separarsi dal mondo naturale, non possono sfuggirgli completamente.
Pubblicato sul Journal of Pineal Research , lo studio ha scoperto che gli studenti della UW si addormentavano più tardi la notte e si svegliavano più tardi la mattina durante, in tutte le stagioni, l’inverno, quando le ore diurne nel campus della UW di Seattle sono limitate e il cielo è notevolmente nuvoloso.
Il team dietro questo studio ritiene di avere una spiegazione: i dati hanno mostrato che in inverno gli studenti ricevevano meno esposizione alla luce durante il giorno. Altre ricerche hanno indicato che un’illuminazione insufficiente durante il giorno causa problemi durante la notte, quando è ora di andare a letto.
"I nostri corpi hanno un orologio circadiano naturale che ci dice quando andare a dormire la notte", ha detto l’autore principale Horacio de la Iglesia, professore di biologia della UW. "Se non hai abbastanza esposizione alla luce durante il giorno quando c’è il sole, questo ’porta indietro’ il tuo orologio e ritarda l’inizio del sonno durante la notte."
Lo studio ha utilizzato monitor da polso per misurare i ritmi del sonno e l’esposizione alla luce di 507 studenti universitari UW tra il 2015 e il 2018. I dati hanno indicato che gli studenti dormivano circa lo stesso numero di ore ogni notte, indipendentemente dalla stagione. . Ma nei giorni scolastici invernali, gli studenti andavano a letto in media 35 minuti più tardi e si svegliavano 27 minuti più tardi rispetto ai giorni scolastici estivi. Questa scoperta ha sorpreso il team, dal momento che Seattle, una città ad alta latitudine, riceve quasi 16 ore di luce solare nel solstizio d’estate, con molta luce notturna per la vita sociale e poco più di otto ore di luce solare nel solstizio d’estate. inverno.
"Ci aspettavamo che in estate gli studenti si svegliassero più tardi a causa di tutta la luce disponibile durante quella stagione", ha detto de la Iglesia.
Sulla base dei dati sul sonno degli studenti, i ricercatori hanno ipotizzato che qualcosa nell’inverno stesse "ritardando" i cicli circadiani degli studenti. Per la maggior parte degli esseri umani, compresi gli studenti universitari, il ciclo circadiano innato che governa quando siamo svegli e quando dormiamo dura circa 24 ore e 20 minuti ed è “calibrato” quotidianamente con le informazioni provenienti dal nostro ambiente. Per gli studenti UW coinvolti nello studio, i dati sul sonno hanno indicato che i loro cicli circadiani erano fino a 40 minuti più tardi in inverno rispetto all’estate.
Il team si è concentrato sulla luce come possibile spiegazione di questo ritardo invernale. Ma la luce ha impatti diversi sui ritmi circadiani nelle diverse ore del giorno.
"La luce durante il giorno, soprattutto al mattino, sposta il tuo orologio avanti, quindi ti stanchi prima la sera, ma l’esposizione alla luce a tarda giornata o la sera presto riporterà indietro il tuo orologio, facendoti sentire stanco." Ha detto della Chiesa. "In definitiva, quando ti addormenti è il risultato del tira e molla tra questi effetti opposti dell’esposizione alla luce in diversi momenti della giornata."
I dati hanno mostrato che l’esposizione alla luce diurna ha avuto un impatto maggiore rispetto all’esposizione alla luce notturna nello studio UW. Ogni ora di luce del giorno "aumentava" le fasi circadiane degli studenti di 30 minuti. Anche l’esposizione alla luce esterna nelle giornate invernali nuvolose o coperte a Seattle ha avuto questo effetto, poiché quella luce è ancora significativamente più luminosa dell’illuminazione artificiale interna, ha detto de la Iglesia. Ogni ora di luce serale (luce proveniente da fonti interne come lampade e schermi di computer) ritardava le fasi circadiane in media di 15 minuti.
“È quell’effetto push-pull”, ha detto della Chiesa. "E quello che abbiamo scoperto è che, poiché gli studenti non erano esposti a sufficiente luce diurna in inverno, i loro orologi circadiani erano ritardati rispetto all’estate."
Lo studio offre lezioni non solo a studenti universitari.
“Molti di noi vivono in città e paesi con molta luce artificiale e stili di vita che ci tengono in casa durante il giorno”, ha detto de la Iglesia. “Ciò che dimostra questo studio è che abbiamo bisogno di uscire, anche per un po’ di tempo e soprattutto al mattino, per ottenere quell’esposizione alla luce naturale. Di notte, riduci al minimo il tempo trascorso davanti allo schermo e l’illuminazione artificiale per aiutarci ad addormentarci”.
Conclusioni
I nostri risultati suggeriscono che anche in condizioni altamente urbanizzate, l’esposizione alla luce del giorno può essere più importante nel determinare i tempi del sonno rispetto all’esposizione alla luce elettrica durante la notte.
Sottolineano inoltre l’importanza di raccomandare non solo di evitare la luce elettrica intensa durante la notte, ma anche di esporsi alla luce naturale durante il giorno , per contrastare gli effetti negativi di una fase circadiana ritardata durante i mesi invernali.38 Questa raccomandazione può essere particolarmente rilevante in latitudini relativamente elevate ma caratterizzate anche da cieli invernali nuvolosi, come nel caso di Seattle.
I nostri risultati supportano un’influenza generale dell’ambiente naturale sui ritmi circadiani umani anche in condizioni altamente urbanizzate, e sono in linea con il nostro studio recentemente pubblicato che mostra che i tempi del sonno negli stessi studenti universitari studiati qui sono sincronizzati con la fase lunare. A differenza della luce solare, i cambiamenti associati alla fase lunare sono segnali molto meno evidenti per l’individuo medio che vive in condizioni postindustriali. Il fatto che questi sottili segnali ambientali possano avere un impatto sul comportamento umano supporta la conclusione che, sebbene gli esseri umani siano riusciti a separarsi dal mondo naturale, non possono sfuggirgli completamente .
