Renske Lok, Ph.D. Stanford University, Afdeling Psychiatrie en Gedragswetenschappen
Naast zijn rol in het zicht speelt licht een belangrijke rol in het vormgeven van onze fysiologie en gedrag. Blootstelling aan licht ’s nachts beïnvloedt alertheid, cognitieve functies en de productie van melatonine. De effecten van licht op deze niet-visuele functies zijn afhankelijk van factoren zoals intensiteit, timing, tijdsduur en spectrale eigenschappen van blootstelling aan licht. Er is overtuigend bewijs dat deze afhankelijkheden met de leeftijd kunnen variëren.
Foto door Renske Lok
Veroudering en lichtintensiteit
Talrijke studies die de niet-beeldvormende effecten van lichtintensiteiten onderzoeken, zijn uitgevoerd bij jonge, gezonde volwassenen (18-40 jaar). Een toenemend aantal studies benadrukt echter dat dergelijke effecten niet hetzelfde zijn gedurende de levensloop. Bijvoorbeeld, bij onderzoek naar hoe avondlicht van verschillende intensiteiten (variërend van 5 tot 5000 lux) verband houdt met melatonineonderdrukking bij kleuters (ongeveer 3 tot 5 jaar), ontdekten onderzoekers dat melatonineniveaus werden onderdrukt over het volledige bereik van onderzochte intensiteiten (Hartstein et al., 2022). Daarentegen wordt bij personen van 18-44 jaar geschat dat de helft van het maximale melatonine-onderdrukkende effect van licht wordt veroorzaakt door ongeveer 50 – 130 lux (Cajochen et al., 2000). Hoewel er bij kleuters geen duidelijke intensiteitsafhankelijke reactie was, toonde het laagste kwartiel van lichtintensiteiten (5–40 lux) een aanzienlijk lagere gemiddelde melatonineonderdrukking dan de hogere kwartielen, wat aangeeft dat de gekozen lichtintensiteiten mogelijk te hoog waren voor deze leeftijdsgroep. Aan de andere kant van het spectrum vertonen oudere volwassenen (ongeveer 60 jaar en ouder) een lagere gevoeligheid voor licht vergeleken met hun jongere tegenhangers, wat suggereert dat oudere individuen meer blootstelling aan licht nodig hebben om dezelfde voordelen te behalen als de jongere populatie (Duffy et al., 2007). Leeftijdsgerelateerde oogaandoeningen, zoals staar, lensvergeling en gedragsveranderingen, dragen bij aan verminderde lichtblootstelling voor oudere individuen. Deze populatie woont vaak in zwak verlichte omgevingen en heeft beperkte toegang tot natuurlijk daglicht, wat uiteindelijk de circadiane lichtgevoeligheid vermindert door de hoeveelheid licht die het netvlies bereikt te beperken.
Veroudering en lichtspectrum
De heersende consensus is dat het circadiane systeem zijn hoogste gevoeligheid voor licht vertoont bij een golflengte van ongeveer 480 nm. Deze specifieke golflengte stimuleert maximaal de melanopsine-gevoelige fotoreceptor, die een belangrijke rol speelt in de niet-visuele effecten van licht. Hoewel andere fotoreceptoren, zoals die gevoelig voor kortere golflengten (S-kegel) of langere golflengten (M-kegel of L-kegel), ook bijdragen aan niet-beeldvormende effecten, is hun impact relatief minder significant dan die van de melanopsine-gevoelige lichtcellen. Een recente studie stelt dat de betrokkenheid van andere fotoreceptoren in de niet-beeldvormende effecten van licht gedurende de levensloop kan veranderen (Najjar et al., 2024). In een binnen-subject ontwerp werden jonge en oudere individuen blootgesteld aan smalbandige lichten variërend van 420 tot 620 nm gedurende 60 minuten 's nachts om de effecten op melatonineonderdrukking te beoordelen. De studie vond een eenvoudig patroon bij jonge volwassen deelnemers (ongeveer 25 jaar): melanopsine alleen zorgde voor melatonineonderdrukking op alle tijdsintervallen. De piekgevoeligheid werd geïdentificeerd bij 485,3 nm na slechts 15 minuten blootstelling aan licht. In de oudere groep (ongeveer 59 jaar) werd het proces echter gezamenlijk gestuurd door melanopsine, de kortegolflengtegevoelige (S)-kegel en de middengolflengte (M)-kegel, met een stabiele piekgevoeligheid rond 500 nm na 30, 45 en 60 minuten blootstelling aan licht. Dit suggereert dat naarmate mensen ouder worden, er een verschuiving is van een afhankelijkheid van alleen melanopsine naar een complexere wisselwerking van fotoreceptoren bij het reguleren van melatonineonderdrukking.
Toekomstige perspectieven
Gezamenlijk markeren deze studies de eerste stappen naar een genuanceerd begrip van de niet-beeldvormende effecten van licht gedurende verschillende levensfasen. De verschuiving van de afhankelijkheid van melanopsine in de jeugd naar de complexe wisselwerking van fotoreceptoren op oudere leeftijd, samen met de opmerkelijke impact van avondlicht met lage intensiteit op kinderen versus verlichting met hogere intensiteit bij volwassenen, opent de deur naar op maat gemaakte benaderingen voor lichttherapie. Het onderstreept de cruciale rol van een doordachte verlichting in elke levensfase en benadrukt het belang van zorgvuldige steekproefselectie in onderzoeksstudies.
Er blijft echter een behoefte bestaan om te achterhalen hoe een combinatie van variaties in lichtintensiteit en spectrale samenstelling melatonineonderdrukking beïnvloedt en of deze lichteffecten zich uitstrekken tot andere niet-beeldvormende effecten, zoals stemming en cognitieve prestaties. Verdere verkenning van deze gebieden zal bijdragen aan een meer uitgebreide kennis van de complexe, veelzijdige relatie tussen licht en welzijn gedurende de levensloop.
Referenties
Cajochen, C., Zeitzer, J.M., Czeisler, C.A., Dijk, D.J., 2000. Dose-response relationship for light intensity and ocular and electroencephalographic correlates of human. Behavioural Brain Research 115, 75–83.
Duffy, J.F., Zeitzer, J.M., Czeisler, C.A., 2007. Decreased sensitivity to phase-delaying effects of moderate intensity light in older subjects. Neurobiology of Aging 28, 799–807.
Hartstein, L.E., Behn, C.D., Akacem, L.D., Stack, N., Wright Jr, K.P., LeBourgeois, M.K., 2022. High sensitivity of melatonin suppression response to evening light in preschool‐aged children. Journal of pineal research 72 (2), e12780.
Najjar, R.P., Prayag, A.S., Gronfier, C., 2024. Melatonin suppression by light involves different retinal photoreceptors in young and older adults. Journal of pineal research 76 (1), e12930.
Comments