Chronobiology: Stepping out of time - Eisenstein, 2013 - Artikel

Samenvatting bij het artikel: Chronobiology: Stepping out of time - Eisenstein, 2013

Volgens Elizabeth Klerman, die onderzoek doet naar menselijke circadiane ritmes, kan desynchronisatie met het natuurlijke circadiane ritme bij bijvoorbeeld nachtdienstwerkers tot chronische slaapproblemen leiden. Onderzoekers proberen de prevalentie en ernst van dit probleem nu in kaart te brengen en strategieën te ontwikkelen om de biologische klok te resetten.

Derk-Jan Dijk, directeur van het Sleep Research Centre in Guildford, stelt dat het gehele lichaam een klok is. Verschillende lichaamsweefsels hebben hun eigen cyclische ritme dat gestuurd wordt door genetische processen. Hoewel deze ritmes onderling verschillen, zijn ze zo op elkaar afgestemd dat het lichaam als geheel één regelmatig ritme lijkt te hebben. In de hersenen bevindt zich de suprachiasmatische nucleus (SCN). Deze stuurt het gehele biologische ritme aan. De SCN vangt namelijk signalen op uit melanopsinereceptoren in het oog, die geactiveerd worden door licht. Als reactie op deze signalen stuurt de SCN hormonale signalen naar de rest van het lichaam. Blootstelling aan licht is dus cruciaal voor het bepalen van het biologische ritme.

Toch zijn er ook andere factoren die het circadiane ritme beïnvloeden. Sommige blinde mensen, die geen melanopsinereceptoren hebben, hebben bijvoorbeeld nog steeds een circadiaan ritme op basis van externe signalen. Andere blinde mensen hebben hier echter moeite mee.

Hoewel het circadiane ritme grotendeels gestuurd wordt door licht, zijn er individuele verschillen in het ritme: het welbekende verschil tussen ochtend- en avondmensen onderstreept dit. Onderzoekers weten nog niet precies hoe de individuele interne klok gemeten moet worden. Als indicatie van de biologische nacht kunnen melatonineniveaus gemeten worden. Hiervoor zijn echter regelmatige metingen over een lange periode nodig, wat een drempel is bij grootschalig bevolkingsonderzoek. In plaats daarvan worden daarom meestal zelfrapportage-instrumenten gebruikt.

Op basis van zo’n grootschalig zelfrapportage-onderzoek lieten wetenschappers uit München zien dat het ritme drastisch verandert over de levensloop. Bovendien heeft dit onderzoek inzicht verleend in de moderne, kunstmatig aangepaste ritmes die veel mensen hebben. Mensen die binnen werken en kunstmatig licht gebruiken vertonen veel grotere verschillen in hun ritme dan mensen die buiten werken en zich vooral laten leiden door natuurlijk licht.

Bij mensen die nachtdiensten werken of om andere redenen grote verschuivingen in hun natuurlijke ritme moeten toepassen, kunnen hier op de lange termijn last van krijgen. Ook hebben veel mensen last van een ‘sociale jetlag’, die veroorzaakt wordt door het grote verschil in werkweek- en weekendritme. Deze verschuivingen veroorzaken niet alleen vermoeidheid op de korte termijn, maar hangen samen met cardiovasculaire ziekten, obesitas en andere gezondheidsproblemen.

Blauw licht is de grootste boosdoener in het verstoren van het circadiane ritme. Voor dit licht is de SCN namelijk het meest gevoelig. Rood licht heeft daarentegen weinig invloed op de melanopsinereceptoren. Het aanpassen van het gebruik van verschillende soorten licht gedurende de dag zou de invloed op het circadiane ritme dus kunnen verminderen.

Dit werd bijvoorbeeld toegepast bij astronauten in het International Space Station. Het reguleren van blauw licht hielp om een regelmatig slaap-waakritme aan te houden. Ook wordt gekeken of dit kan worden toegepast in het bedrijfsleven. Het is nog niet bekend in hoeverre dit effectief is in grote groepen. Mogelijk is een individuele benadering, waarbij slaapmedicatie op basis van melatonine met lichtregulatie gecombineerd wordt, de meest effectieve toepassing voor mensen die met grote verschuivingen in het ritme te maken hebben.

Wetenschappers stellen dat we meer inzicht nodig hebben in wat natuurlijke slaappatronen precies zijn om mensen te helpen beter te slapen en tegelijkertijd een productief en gelukkig leven te kunnen leiden. Hiervoor is onderzoek op grote schaal nodig. Zo wordt momenteel gekeken naar bevolkingsgroepen in de Amazone die onafhankelijk van industrieel licht leven, en beginnen vooraanstaande onderzoekers op het gebied van slaap samen te werken om bevolkingsonderzoek te doen. Wanneer er inzicht is in de diverse factoren in het dagelijks leven die invloed hebben op het slaap-waakritme, kunnen veranderingen in de maatschappij en technologie worden ontwikkeld die het mogelijk maken mensen in hun individuele circadiane ritme te leven.