Licht

Licht ist der wichtigste Zeitgeber. [1] Sie können Ihre zirkadiane Uhr potentiell verschieben, indem Sie sich dem Licht aussetzen. Studien mit kontinuierlichem, hellem Licht haben bei Teilnehmern mittlere Phasenverschiebungen von 2,7h und Vorverschiebungen von 2,3h ergeben.[2] Insgesamt scheint es so zu sein, dass Verzögerungen leichter herbeigeführt werden können als Vorverschiebungen.[3] Es gibt verschiedene Faktoren, die bestimmen, in welche Richtung und in welchem Ausmaß Licht Ihre zirkadiane Phase verschiebt:

  • Zeitpunkt der Belichtung: Die größten Fortschritte können am frühen subjektiven Morgen und Verzögerungen am subjektiven Abend erzielt werden. Siehe die folgende Abbildung für eine kontinuierliche Kurve, wie sie aus den Studienergebnissen von Khalsa et al. dargestellt wird:Die Belichtung gegenüber hellem Licht zu verschiedenen Tageszeiten verschiebt Ihre innere Uhr in verschiedene Richtungen mit unterschiedlichem Ausmaß. Diese von Khalsa et al.[2] geschätzte Kurve der zirkadianen Phasenreaktion stellt die Verschiebung dar, die durch eine 6,7-stündige Belichtung gegenüber hellem weißen Licht zu verschiedenen (biologischen) Tageszeiten hervorgerufen wird.

  • Helligkeit: Je heller das Licht ist, desto größer ist sein Einfluss auf Ihre innere Uhr. Die Lichtintensität wird in Lux gemessen, die Sie mit Hilfe von Smartphone-Apps “Lightmeter” selbst messen können. Die typische Raumbeleuchtung reicht von 50-500 Lux.’


    Die Lichtintensität steigt auf einer logarithmischen Skala von 0 (völlige Dunkelheit) bis ca. 100k lux (direktes Sonnenlicht im Sommer) an Quelle: [James Druzik]

    Um die zirkadiane Phase effektiv voranzutreiben, sind Beleuchtungsstärken erforderlich, die weit über die typische Raumbeleuchtung hinausgehen, während signifikante Verzögerungen mit einer Helligkeit von nicht mehr als 15 Lux induziert werden können.[3]Vergleich zwischen den Reaktionskurven der zirkadianen Phase auf 6,7h helles weißes Licht vs. Hintergrundlicht mit geringer Beleuchtungsstärke (<15 Lux). Es ist unwahrscheinlich, dass letzteres die zirkadiane Pahse vorverlegt, kann aber bei abendlicher Exposition verzögern[3].

  • Belichtungsdauer: Je länger die Belichtung, desto stärker beeinflusst das Licht Ihre zirkadiane Uhr – obwohl es natürliche Grenzen gibt, wie im Abschnitt “Zeitpunkt der Belichtung” oben zu sehen ist. Eine Studie hat gezeigt, dass bei gleicher Helligkeit und gleichem Spektrum 1h helles weißes Licht zu einer 40%igen Verschiebung im Vergleich zu 6,7h heller weißer Lichtexposition geführt hat. Bei kurzer Belichtung waren die Verzögerungen deutlich stärker als die Vorverlagerungen.[3]

Reaktionskurve der zirkadianen Phase auf 1 Stunde helles weißes Licht, wie von Hilaire et al.[3] geschätzt.

 

  • Wellenlänge: Licht beeinflusst die zirkadiane Uhr über Photorezeptoren im Auge, die am empfindlichsten auf blaues Licht mit Wellenlängen um 480 nm reagieren. [1] In einer Studie hatten 6,5 Stunden mit ca. 90 Lux blauem Licht mit 480 nm etwa 75 % der Auswirkungen, die 5.000-10.000 Lux helles Licht bei 6,7 Stunden Exposition hatte, was darauf hindeutet, dass reines blaues Licht effizienter bei der Verschiebung der zirkadianen Phase nach hinten ist als andere Formen von Licht. [4] In einer anderen Studie (mit weniger Teilnehmern) verschob sich die zirkadiane Phase um durchschnittlich 30 Minuten durch nur 20 Minuten mit 100 Lux blauem Licht (470 nm) nach dem Aufwachen.

  • Einfallswinkel: Da sich die meisten Photorezeptoren, die für die Modulation des zirkadianen Rhythmus verantwortlich sind, in der unteren Hälfte Ihrer Netzhaut befinden, ist Licht, das von oben kommt, effektiver als Licht, das von unten kommt. Man nimmt an, dass der optimale Winkel für die Lichttherapie 15° über der Augenhöhe liegt.[1]

Ein Beleuchtungswinkel von 15 Grad über dem Auge gilt als optimal für die Lichttherapie.

[1] Blume, C., Garbazza, C., & Spitschan, M. (2019, September 1). Effects of light on human circadian rhythms, sleep and mood. Somnologie. Dr. Dietrich Steinkopff Verlag GmbH and Co. KG. https://doi.org/10.1007/s11818-019-00215-x

[2] Khalsa, S. B. S., Jewett, M. E., Cajochen, C., & Czeisler, C. A. (2003, June 15). A phase response curve to single bright light pulses in human subjects. Journal of Physiology. John Wiley & Sons, Ltd. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2003.040477

[3] St Hilaire, M. A., Gooley, J. J., Khalsa, S. B. S., Kronauer, R. E., Czeisler, C. A., & Lockley, S. W. (2012). Human phase response curve to a 1 h pulse of bright white light. Journal of Physiology, 590(13), 3035–3045. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2012.227892

[4] Rüger, M., St Hilaire, M. A., Brainard, G. C., Khalsa, S.-B. S., Kronauer, R. E., Czeisler, C. A., & Lockley, S. W. (2013). Human phase response curve to a single 6.5 h pulse of short-wavelength light. The Journal of Physiology, 591(1), 353–363. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2012.239046