„Rozsviť si, ať si nezkazíš oči!“ poroučela někdy snad každá babička, od Aše po Zlín. Jenže i babičky se občas pletou – a mdlé světlo oči nekazí. Přesto se ale pořádné osvětlení k práci hodí: rozeznávání písmen je při špatném světle namáhavější, takže se člověku oči dřív unaví. A světlo ovlivňuje i činnost mozku a zprostředkovaně celého těla. Jeho nedostatek organizmu naznačuje, že nastal čas spát, takže ubírá na pozornosti a přidává na únavě.
Behaviorální inženýři mluví o „spektrální dietě“: studují vlastnosti světla, které během dne přijímáme z různých směrů a dávají je do souvislosti s chováním. Informace o světle dopadajícím na sítnici totiž z oka neproudí jen do zrakových oblastí, která z něj vyvozují údaje o prostoru okolo nás. Signály o fotonech přistávajících na očních buňkách putují i do center, která nás orientují v čase a podle denní a roční doby rozhodují, kolik energie chceme spotřebovat – a podle toho regulují činnost celého těla, včetně mozku.
„U lidí jasné světlo povzbuzuje emoční spokojenost a kognitivní fungování,“ shrnují autoři závěry loňské přehledové studie. Nejedná se přitom o žádné specifikum člověka, podobné závěry přináší studium téměř všech denních živočichů – a u těch nočních zase platí pravý opak. V průběhu evoluce jsme se totiž naučili, že se sběr, lov a jakékoli další činnosti vyplácí provozovat spíš přes den a zejména v létě. Jasné denní světlo, specifické zejména vysokým zastoupením záření, které vnímáme jako modré, nás proto probouzí k akci.
Na sítnici na modré světlo reaguje pigment melanopsin, který nám sice neumožňuje vidět, ale rozpozná jasný den. To také vedlo k jeho popsání ještě dávno před tím, než jej roku 1999 vědci skutečně našli: už v polovině století totiž zjistili, že i myši geneticky zbavené očních čípků a tyčinek (a tedy i zraku) reagují na světlo. Neurony pak signál o aktivaci morganelanopsinu odešlou do suprachiasmatických jaderech (dlouhé slovo v názvu není svévolné: vychází z předpony „supra“ značící směr vzhůru a kořene „chiasma“, jímž latina označuje překřížení – protože se tyto shluky neuronů nachází zhruba ve třetině mozku směrem od čela dozadu, přesně nad křížením optických nervů z obou očí, které přináší ony informace o světle).
V suprachiasmatickém nukleu tikají naše vnitřní hodiny, které odměřují čas transkripcí genů – a právě její rychlost může světlo ovlivnit, pokud naše „vnitřní“ hodiny nejsou v souladu s vnějším světem. Odsud také proudí hormonální signály do „genetických hodin“ jednotlivých orgánů v těle, které synchronizují naše biologické rytmy.
Pro mozek je přitom zásadní, že světlo ovlivní produkci dvou klíčových neuromodulátorů: melatoninu a hypokretinu. Vyplavování melatoninu, který nás připravuje ke spánku, se utlumí, zatímco zvýšená produkce hypokretinu nás povzbudí k činnosti. Hypokretinové neurony zvyšují napětí, povzbuzují nás k pohybu a zesilují naši motivaci k dosahování cílů. Jejich důležitost nejlépe ilustruje, co se stane v případě jejich ztráty: zásadní poškození těchto center vede k narkolepsii, neustálému usínání uprostřed jakékoli činnosti.
Hypokretinová centra totiž „probouzí k životu“ celý mozek:
- thalamus, který do mozku přenáší vstupy ze smyslů – takže organizmus lépe vnímá.
- vyplavování serotoninu, jehož hladinu se snaží zvýšit většina antidepresiv – a kromě zvládání stresu jej potřebujeme i pro učení a paměť.
- vyplavování dopaminu, který v mozku signalizuje možnost dosáhnout nějaké odměny – takže organizmus motivuje ke snaze dosáhnout nějakého cíle.
- vyplavování noradrenalinu, jehož přísun potřebujeme pro řízení pozornosti a zpracování informací – takže pomáhá směřovat pozornost k tomu, co je důležité.
- histaminu, který zvyšuje činnost mozku, takže pomáhá výkonu kognitivních funkcí.
Světlo samozřejmě není zdaleka jediné, co náš mozek ovlivňuje – nicméně díky kombinaci těchto mechanizmů jej můžeme využít třeba u zvýšení bdělosti pilotů a letušek. V jiných studiích zase cílené světelné působení zlepšilo pracovní paměť nebo snížilo reakční čas.
Potenciál světla ovšem sahá ještě dál. Z inženýrského hlediska je světlo zásadní třeba pro bezpečnost - probíhá například výzkum souvislostí mezi vnímáním světla a teploty. Osvětlení totiž ovlivňuje náš pocit tepelného komfortu, takže vhodné osvětlení může přispět k úsporám energie na vytápění. Na rodinném rozpočtu takový úbytek nepoznáme – ale z populačního hlediska už za trochu přemýšlení stojí. Medicína zase využívá účinky světla při léčbě nespavosti, depresivních poruch a testuje lampy a světelné brýle i u neurodegenerativních onemocnění ve stáří, zejména Parkinsonovy choroby. Tu se světlem spojuje dopaminový mechanizmus.
Objevují se ale i zajímavější využití. V Japonsku pomáhají „světelné zábrany“ předcházet sebevraždám. Studium účinků světla nachází uplatnění ve sportu, kde speciální lampy pomáhají vrcholovým sportovcům přizpůsobit biorytmus na časové pásmo, v němž zrovna závodí, aby podali co nejlepší výkon. A u nesportovců zase probíhá intenzivní výzkum vztahu osvětlení a obezity. Jakkoli se obojí zdá být na hony vzdálené, denní fluktuace světla ovlivňují téměř všechny tělesné rytmy, včetně vyplavování inzulinu a dalších procesů souvisejících s hladem, trávením a spotřebou energie. Umělé osvětlení se tak nejspíš podílí na společenském růstu obezity – a to do té míry, že se podle pilotních studií vyplatí světelnou terapii zařazovat do programů na hubnutí.
Studium biologických účinků světla se tak rozrostlo v docela obsáhlou vědu. Běžnému člověku ale stačí dodržovat tři docela jednoduchá pravidla. Zaprvé si nerušit večerní a noční klid světlem LED zářivek a displejů. Usnout lze samozřejmě i s pohledem upřeným do telefonu, ale ztlumení a oddálení monitoru nebo mobilu, nebo přepnutí na noční režim spánek podpoří. Zadruhé se přes den vystavovat světlu. Denní světlo organizmu pomáhá odlišit den a noc a jeho nedostatek u citlivých lidí přispívá k riziku deprese – natolik zásadně, že málo světla možná některé deprese způsobuje, byť roli vždycky hrají i jiné faktory. A zatřetí přizpůsobit svůj životní rytmus vnějšímu světu – a udržovat jeho pravidelnost. Samozřejmě není nutné vstávat s úsvitem, ale tělo zkrátka funguje líp, pokud se signály z vnějšího prostředí i naučený rytmus synchronizují. Konkrétní načasování spánku sice je subjektivní, ale pracovat v noci a spát ve dne člověku neprospívá. Nu, a pokud zároveň pracujete, vyplatí se si na práci rozsvítit.
