La luce artificiale di notte danneggia la salute del cervello e il metabolismo

La ricerca di Randy Nelson collega l’esposizione alla luce all’infiammazione, ai disturbi dell’umore e alla disfunzione metabolica.

In un’intervista completa di Genomic Press Innovators & Ideas pubblicata oggi, l’illustre neuroscienziato Dr. Randy J. Nelson condivide le intuizioni della sua ricerca pionieristica su come i ritmi circadiani interrotti influenzano la funzione cerebrale e la salute generale.

L’intervista, pubblicata su Brain Medicine, ripercorre il percorso non convenzionale del dottor Nelson dal lavoro agricolo e dall’assistente all’autopsia fino a diventare una delle principali autorità mondiali sui ritmi biologici.

Il dottor Nelson, che presiede il Dipartimento di Neuroscienze della West Virginia University, ha trascorso l’ultimo decennio a scoprire i pericoli nascosti dell’esposizione alla luce artificiale.

La sua ricerca dimostra che la luce notturna non influisce solo sulla qualità del sonno;

Altera fondamentalmente la funzione immunitaria, innesca la neuroinfiammazione, interrompe il metabolismo e influenza la regolazione dell’umore.

Da impianto di lavorazione notturno a istituto di ricerca di prim’ordine

L’intervista rivela lo straordinario viaggio del Dr. Nelson verso la ribalta accademica.

Dopo aver fatto i turni di notte in un impianto di lavorazione del tacchino durante il liceo e successivamente aver condotto esami post-mortem in due ospedali di Cleveland, alla fine ha trovato la sua strada per l’Università della California, San Diego, grazie a un’inaspettata opportunità di lavoro allo zoo di San Diego.

“Il mio percorso verso il mondo accademico è tipico, nel senso che non è ‘tipico’”, riflette il dottor Nelson nell’intervista.

Il suo background unico, tra cui quello di essere diventato la prima persona negli Stati Uniti a conseguire contemporaneamente due dottorati di ricerca separati (in Psicologia ed Endocrinologia presso l’UC Berkeley), ha plasmato il suo approccio integrativo alla ricerca sulle neuroscienze.

Interruzione circadiana: una crisi sanitaria moderna

Il laboratorio del Dr. Nelson ha pubblicato risultati rivoluzionari su come l’esposizione alla luce artificiale di notte influisce su più sistemi corporei.

La ricerca va oltre il semplice disturbo del sonno per rivelare effetti profondi sui processi fisiologici che si sono evoluti nel corso di milioni di anni per funzionare in sincronia con i cicli naturali luce-buio.

Le principali aree di impatto identificate dalla ricerca del Dr. Nelson includono la disfunzione del sistema immunitario, in cui l’esposizione alla luce in momenti inappropriati può sopprimere le risposte immunitarie tipiche o innescare un’infiammazione eccessiva.

Il lavoro dimostra anche chiari legami tra l’interruzione circadiana e i disturbi metabolici, contribuendo potenzialmente all’epidemia di obesità.

Forse la cosa più preoccupante è che la ricerca mostra effetti diretti sulla regolazione dell’umore, con implicazioni per la comprensione della depressione e dei disturbi d’ansia.

Quali specifiche lunghezze d’onda della luce sono più dannose per i ritmi circadiani? Quanto velocemente il corpo può riprendersi dall’esposizione cronica alla luce? Qual è il contributo dell’ora del giorno come variabile biologica? Queste domande guidano le indagini in corso nel laboratorio del Dr. Nelson.

Tradurre la scoperta nella pratica clinica

Andando oltre la ricerca di base, il team del Dr. Nelson sta attualmente conducendo studi clinici per esaminare se il blocco degli effetti dirompenti della luce può migliorare i risultati per i pazienti in terapia intensiva.

Due importanti studi si concentrano sul recupero dall’ictus e sui pazienti cardiochirurgici, popolazioni particolarmente vulnerabili alle dure condizioni di illuminazione tipiche delle unità di terapia intensiva ospedaliere.

“I ritmi circadiani sono un aspetto fondamentale della biologia e molto si sa dalla scienza fondamentale su di essi”, spiega il dottor Nelson. “Tuttavia, poco di questa scienza fondamentale è stato tradotto in medicina clinica”.

La ricerca si estende anche agli stessi operatori sanitari.

Un terzo studio clinico indaga se le visiere a luce blu possono aiutare gli infermieri del turno di notte a reimpostare i loro ritmi circadiani, migliorando potenzialmente la qualità del sonno, le prestazioni cognitive e l’umore.

Interventi simili potrebbero aiutare altri turnisti di vari settori a mantenere una salute migliore nonostante gli orari irregolari?

Il tempo come variabile biologica

Una delle proposte più provocatorie del Dr. Nelson riguarda il riconoscimento dell’ora del giorno come una variabile biologica cruciale in tutta la ricerca.

Sostiene che i risultati sperimentali possono variare notevolmente a seconda di quando vengono condotti gli studi, ma queste informazioni appaiono raramente nelle pubblicazioni scientifiche.

“La risposta a una domanda sperimentale può dipendere in parte dall’ora del giorno in cui viene posta la domanda”, osserva il dottor Nelson.

Questa osservazione ha profonde implicazioni per la riproducibilità della ricerca e potrebbe spiegare perché alcuni studi non riescono a replicare i risultati precedenti.

Costruire la prossima generazione di neuroscienziati

Nel corso della sua carriera presso la Johns Hopkins University, la Ohio State University e ora la West Virginia University, il Dr. Nelson ha fatto da mentore a 25 studenti di dottorato e 16 ricercatori post-dottorato.

La sua filosofia di leadership enfatizza la creazione di ambienti favorevoli in cui i giovani scienziati possano prosperare.

La sua filosofia di mentoring è stata presentata in un recente podcast Neuronline (https://podcasts.apple.com/us/podcast/joy-and-curiosity/id1765339956?i=1000696714548) della Society for Neuroscience.

In qualità di attuale presidente dell’Associazione dei presidenti del dipartimento di neuroscienze della facoltà di medicina, il dottor Nelson sostiene le risorse e le politiche che supportano i ricercatori all’inizio della carriera.

Apprezza particolarmente aiutare i membri della facoltà a navigare nelle difficili fasi iniziali della loro carriera attraverso l’allocazione strategica delle risorse e il tutoraggio.

Che ruolo potrebbe svolgere la ricerca sul ritmo circadiano nell’affrontare la crisi della salute mentale tra studenti laureati e post-dottorato? I

n che modo le istituzioni accademiche possono sostenere meglio l’integrazione tra lavoro e vita privata per i ricercatori che studiano i processi biologici 24 ore su 24?

Una visione per una vita più sana

La ricerca del Dr. Nelson ha implicazioni pratiche immediate per la salute pubblica. Semplici interventi come la riduzione del tempo trascorso davanti allo schermo la sera, l’utilizzo di colori della luce più caldi dopo il tramonto e il mantenimento di programmi di sonno coerenti potrebbero avere un impatto significativo sulla salute della popolazione.

Il suo lavoro suggerisce che rispettare il nostro patrimonio evolutivo allineando la vita moderna più strettamente con i modelli di luce naturale potrebbe prevenire numerose condizioni di salute croniche.

Di recente ha pubblicato un libro con la Oxford University Press intitolato “Dark Matters“, per aiutare il grande pubblico ad apprezzare l’importanza di una buona igiene circadiana per la salute e il benessere.

L’intervista tocca anche gli interessi personali del Dr. Nelson, tra cui i viaggi, la bicicletta e il giardinaggio, attività che lo tengono connesso ai ritmi naturali. Il suo posto preferito rimane la California meridionale, dove il suo viaggio accademico è iniziato grazie a quell’opportunità fortuita allo zoo di San Diego decenni fa.

L’intervista del Dr. Randy J. Nelson alla Genomic Press fa parte di una serie più ampia chiamata Innovators & Ideas che mette in evidenza le persone dietro le scoperte scientifiche più influenti di oggi.

L’intervista di Genomic Press in Brain Medicine intitolata “Randy J. Nelson: Interruzione dei ritmi circadiani sulla funzione cerebrale e sulla salute”, è disponibile gratuitamente tramite Open Access l’8 luglio 2025 in Brain Medicine al seguente collegamento ipertestuale: https://doi.org/10.61373/bm025k.0083.

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