Una estadía prolongada en habitaciones poco iluminadas cambia la estructura del cerebro, reduce la capacidad de aprender y perjudica la memoria. Los neurofisiólogos de la Universidad de Michigan descubrieron esto a través de experimentos en ratones: un grupo de animales que recibieron poca luz durante un mes perdió el 30% de la capacidad del hipocampo, que es responsable de convertir la memoria a corto plazo a largo plazo. Enciende la luz más brillante.
Investigadores de la Universidad de Michigan utilizaron ratones de hierba Nilotic para experimentar con los efectos de la luz en el cerebro. Al igual que los humanos, estos ratones llevan una rutina diaria y duermen por la noche. Los animales fueron divididos en dos grupos. El primer grupo estuvo expuesto a una luz tenue, y la segunda luz fue más que suficiente. Como resultado, los científicos descubrieron que los ratones del primer grupo perdieron el 30% de la capacidad del hipocampo y realizaron mal su tarea espacial. Los ratones del segundo grupo realizaron esta tarea con facilidad. Afortunadamente, el proceso resultó ser reversible: cuatro semanas de luz brillante después de un mes de descanso, y el primer grupo restauró por completo sus habilidades.
Este es el primer
estudio que mostró cambios estructurales en el cerebro dependiendo del régimen de luz. La incapacidad de los ratones expuestos a la luz tenue para resolver un problema espacial es similar a cómo las personas después de una sala de cine o un largo viaje de compras no pueden encontrar su automóvil en el estacionamiento. Los estadounidenses pasan cerca del 90% de su tiempo en interiores.
La exposición sostenida a la luz tenue condujo a una reducción significativa en el
factor neurotrófico del cerebro , una proteína que estimula el desarrollo de las neuronas. La proteína BDNF aumenta el número y la diferenciación de nuevas neuronas y sinapsis, es activa en el hipocampo, la corteza cerebral y el prosencéfalo, es decir, en las áreas responsables del aprendizaje y la memoria. Con una falta de luz, el cuerpo produce menos de esta proteína, lo que resulta en menos neuronas y sinapsis entre ellas en el hipocampo.
La luz actúa sobre otras partes del cerebro antes de que se inhiba la producción de BDNF en el hipocampo. El equipo de investigación probó otra área del cerebro que puede afectar estos procesos: el hipotálamo. Produce el péptido
orexina , que afecta varias funciones cerebrales. La pregunta para los científicos es: si los ratones reciben orexina, ¿se recuperará su cerebro sin un régimen de luz normal?
La respuesta a esta pregunta puede abrir nuevas posibilidades para el tratamiento de pacientes con glaucoma, personas con degeneración retiniana y deterioro cognitivo. “En el caso de las personas con enfermedades oculares, ¿podemos manipular directamente este grupo de neuronas para proporcionarles los beneficios que brinda la iluminación brillante? Otra posibilidad es mejorar la función cognitiva en los ancianos y las personas con trastornos neurológicos. ¿Podemos ayudarlos a recuperar funciones o prevenir su mayor declive? - dice Lily Yang, gerente de proyectos de investigación.
La luz también puede afectar las enfermedades degenerativas del cerebro. En la enfermedad de Alzheimer, se forman grandes depósitos de beta amiloide en las neuronas cerebrales. El efecto de la enfermedad puede reducirse si se reduce la producción de estas proteínas. Un equipo del Instituto de Tecnología de Massachusetts
hizo esto al estimular el hipocampo a una frecuencia de 40 Hz durante una hora. Los pulsos de luz, que se transmitieron directamente al cerebro de los ratones a través de la fibra como parte del experimento, ayudaron a generar ritmos gamma cerebrales, que se alteran en la enfermedad de Alzheimer. Al mismo tiempo, la producción de beta amiloide disminuyó en un 40-50%. Dado que inyectar fibra en el cerebro no es una buena idea para las personas en el hospital, los científicos han intentado encontrar otro método. Resultó que los ritmos gamma se pueden corregir con LED. En los ratones que participaron en este experimento, no solo se redujo la cantidad de beta-amiloide, sino que se redujeron las placas amiloides ya existentes. En el cerebro con los ritmos gamma correctos, se activaron mecanismos que eliminaron los depósitos.