Perché il tempo trascorso davanti allo schermo può disturbare il sonno

Perché il tempo trascorso davanti allo schermo può disturbare il sonno

LA JOLLA—Per la maggior parte delle persone, il tempo trascorso a fissare gli schermi – di computer, telefoni, iPad – equivale a molte ore e può spesso disturbare il sonno. Ora, i ricercatori del Salk Institute hanno individuato come alcune cellule dell'occhio elaborano la luce ambientale e resettano i nostri orologi interni, i cicli giornalieri di processi fisiologici noti come ritmo circadiano. Quando queste cellule sono esposte alla luce artificiale fino a tarda notte, i nostri orologi interni possono confondersi, causando una serie di problemi di salute.

I risultati, pubblicati il 27 novembre 2018, in Rapporti Cellulari, potrebbe contribuire a sviluppare nuovi trattamenti per l'emicrania, l'insonnia, il jet lag e i disturbi del ritmo circadiano, che sono stati associati a disfunzioni cognitive, cancro, obesità, resistenza all'insulina, sindrome metabolica e altro ancora.

"Siamo continuamente esposti alla luce artificiale, sia perché passiamo il tempo davanti allo schermo, sia perché trascorriamo la giornata in casa o perché restiamo svegli fino a tardi la notte", afferma il professor Salk. Satchidananda Panda, autore principale dello studio. "Questo stile di vita altera i nostri ritmi circadiani e ha conseguenze deleterie sulla salute".

La parte posteriore dei nostri occhi contiene una membrana sensoriale chiamata retina, il cui strato più interno contiene una minuscola sottopopolazione di cellule fotosensibili che funzionano come i pixel di una fotocamera digitale. Quando queste cellule sono esposte a luce continua, una proteina chiamata melanopsina si rigenera continuamente al loro interno, segnalando i livelli di luce ambientale direttamente al cervello per regolare la coscienza, il sonno e la vigilanza. La melanopsina svolge un ruolo fondamentale nella sincronizzazione del nostro orologio interno dopo 10 minuti di illuminazione e, in condizioni di luce intensa, inibisce la produzione dell'ormone melatonina, responsabile della regolazione del sonno.

"Rispetto ad altre cellule fotosensibili dell'occhio, le cellule della melanopsina rispondono finché dura la luce, o anche qualche secondo in più", afferma Ludovic Mure, ricercatore e primo autore dello studio. "Questo è fondamentale, perché i nostri orologi circadiani sono progettati per rispondere solo a un'illuminazione prolungata".

Nel nuovo lavoro, i ricercatori del Salk hanno utilizzato strumenti molecolari per attivare la produzione di melanopsina nelle cellule retiniche dei topi. Hanno scoperto che alcune di queste cellule hanno la capacità di sostenere risposte luminose quando esposte a ripetuti impulsi di luce prolungati, mentre altre diventano desensibilizzate.

L'opinione comune è che le proteine chiamate arrestine, che bloccano l'attività di alcuni recettori, dovrebbero bloccare la risposta fotosensibile delle cellule entro pochi secondi dall'accensione della luce. I ricercatori sono rimasti sorpresi nello scoprire che le arrestine sono in realtà necessarie affinché la melanopsina continui a rispondere all'illuminazione prolungata.

Nei topi privi di entrambe le versioni della proteina arrestina (beta arrestina 1 e beta arrestina 2), le cellule retiniche produttrici di melanopsina non riuscivano a mantenere la loro sensibilità alla luce in condizioni di illuminazione prolungata. Il motivo, a quanto pare, è che l'arrestina aiuta la melanopsina a rigenerarsi nelle cellule retiniche.

"Il nostro studio suggerisce che le due arrestine realizzano la rigenerazione della melanopsina in un modo peculiare", afferma Panda. "Una arrestina svolge il suo compito convenzionale di arrestare la risposta, mentre l'altra aiuta la proteina melanopsina a ricaricare il suo cofattore fotosensibile retinico. Quando questi due passaggi vengono eseguiti in rapida successione, la cellula sembra rispondere in modo continuo alla luce".

Comprendendo meglio le interazioni della melanopsina nell'organismo e il modo in cui gli occhi reagiscono alla luce, Panda spera di trovare nuovi bersagli per contrastare gli squilibri dei ritmi circadiani dovuti, ad esempio, all'illuminazione artificiale. In precedenza, il team di ricerca di Panda aveva scoperto che sostanze chimiche chiamate opsinamidi potevano bloccare l'attività della melanopsina nei topi senza comprometterne la vista, offrendo una potenziale via terapeutica per affrontare l'ipersensibilità alla luce riscontrata nei soggetti affetti da emicrania. Successivamente, i ricercatori mirano a trovare modi per influenzare la melanopsina per ripristinare gli orologi biologici e aiutare a combattere l'insonnia.

Tra gli altri autori figurano la ricercatrice post-dottorato del Salk Megumi Hatori, ora alla Keio University School of Medicine di Tokyo; Kiersten Ruda e James Demas dello St. Olaf College; e l'ex studentessa laureata in visita del Salk Giorgia Benegiamo.

Questo lavoro è stato sostenuto dal Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust, dai National Institutes of Health e dalla Glenn Foundation.