Nuove ricerche sugli effetti della luce sulla nostra vita
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Gli effetti della luce sul nostro corpo.
Secondo un recente studio condotto dalla ricercatrice Jennifer Veitch della Commissione Internazionale sull'Illuminazione tramite la prestigiosa Università di Ottawa, esistono molte evidenze degli effetti dell'illuminazione sul nostro corpo. Partendo dalla scoperta di un nuovo gruppo di cellule fotosensibili all'interno del nostro occhio, è stato dimostrato come alcune variazioni del nostro comportamento e delle nostre percezioni sia riconducibile agli effetti della luce che captiamo attraverso le cellule dei nostri occhi e con grandi conseguenze sulla nostra vita.
Di seguito pubblicato l'estratto dell'articolo scientifico.
Luce per la vita: la prova che dimostra la migliore l'illuminazione è il benessere
Benvenuti nella rivoluzione dell'illuminazione
Nelle applicazioni di illuminazione, l'adozione di diodi emettitori di luce (LED) e LED organici promette di ridurre il consumo energetico di illuminazione in modo drammatico nel corso dei prossimi decenni. C'è un altrettanto meravigliosa rivoluzione sInternational Commission on Illuminationntifica nel campo della biologia e della psicologia. Nel 2002, abbiamo appreso conclusivamente che c'è una classe di cellule fotosensibile nella retina, le cellule gangliari retiniche intrinsecamente fotosensibile (ipRGCs), che è separato dai coni e dai bastoncelli che trasducono segnali visivi (1). Così, la connessione occhio-cervello è molto più complessa di quanto si pensasse, e più impariamo più complesso troviamo che sia (2). Fin da questa scoperta, il dibattito ha imperversato per quanto riguarda come applicare questa conoscenza, e quanto velocemente farlo (3).
Uno dei motivi di cautela è che gli impianti di illuminazione servono molte funzioni, e le nostre raccomandazioni rispecchiano questa complessità. Come ho già scritto in un articolo precedente, la qualità della luce è in relazione con i bisogni degli individui, del contesto ambientale ed economico, e le considerazioni architettoniche. Una forte evidenza è necessaria per fondere in modo intelligente le nuove scoperte in una guida coerente in equilibrio con le altre considerazioni.
schema semplificato dei due percorsi occhio-cervello, tratte da International Commission on Illumination 158: 2009.Luce ricevuta dall'occhio viene convertito in segnali neurali che passano attraverso il nervo ottico a queste vie ottiche e non visivi.POT = Primaria tratto ottico.RHT = tratto Retino-ipotalamico.LGN / IGL = laterale genicolato nucleo / Intergeniculate foglio.SCN = nucleo soprachiasmatico dell'ipotalamo.PVN = paraventricolare nucleo dell'ipotalamo.colonna cella IMLCC = intermediolaterale del midollo spinale.SCG = ganglio cervicale superiore.CRH = corticotropo releasing hormone.ACTH = ormone adrenocorticotropo.(C) International Commission on Illumination, 2009. usati con permesso.
Quello che sappiamo ora
La luce fornisce il segnale più forte per i ritmi quotidiani di veglia e di sonno (ritmi circadiani), mediati dalla melatonina. L'oscurità segnala la produzione di melatonina; l’esposizione alla luce sopprime la melatonina. In una persona sana che vive un programma regolare di attività diurna e sonno notturno, il livello di melatonina circolante comincia a salire in serata, raggiungendo un picco nel mezzo della notte, prima di cadere bruscamente intorno all'alba. la produzione di melatonina rimane molto bassa durante le ore diurne per poi risalire di nuovo la sera seguente.
La nostra comprensione di come la luce regola i ritmi circadiani, anche se non completa, supera di gran lunga la nostra comprensione delle influenze della luce su altri processi comportamentali e fisiologici. Questo fatto si riflette nel percorso dettagliato dalla retina al melatonina nella figura precedente, in contrasto con il percorso più generale ad altre strutture cerebrali.
Un modo di pensare a come la luce possa influenzare la salute umana è l'espressione dei principi di sana illuminazione, come si vede nel International Commission on Illumination di pubblicazione 158: 2004/2009 (4). Alcuni punti sono estratti qui come elenco, con il commento sul loro stato attuale.
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La dose di luce giornaliera percepita da persone in paesi occidentali industrializzati [] potrebbe essere troppo bassa.
Le indagini continuano a dimostrare che le persone che soffrono di aumenti di esposizione alla luce durante il giorno mostrano effetti benefici (5). Studi effettuati su periodi lunghi, dimostrano costantemente che le persone spendono circa il 90% della giornata in ambienti chiusi, che solleva la possibilità che il livello di illuminazione interno possa essere più alto di quanto non sia attualmente. Potrebbe sembrare controverso a causa della necessità di ridurre il consumo energetico illuminazione. Ma anche con sistemi di illuminazione intelligenti che utilizzano l’illuminazione a stato solido e i controlli avanzati, che forniscono esposizioni luminose più elevate senza aumentare il consumo di energia di illuminazione richiede un'attenta pianificazione e progettazione.
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La luce sana è indissolubilmente legata al buio sano.
Anche se il ritmo circadiano non sia l’unica funzione influenzata dalla stimolazione ipRGC, è comunque la più importante. Ci devono essere segnali sia per la luce che per il buio. Senza un periodo di buio ogni giorno, durante la notte la melatonina non viene più prodotta. Esiste una crescente evidenza che collega questa circostanza a gravi conseguenze per la salute, dal cancro alle malattie metaboliche (6).
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Per una azione biologica corretta, la luce deve comprendere segnali nelle regioni dello spettro luminoso a cui il sistema visivo non è più sensibile.
Una parziale prova dell'esistenza degli ipRGCs è stata l'osservazione che la soppressione della melatonina notturna sia stata seguita da una risposta diversa da qualsiasi altra dell’allora spettro dei fotorecettori retinali conosciuti. Questo ha alimentato entusiasmo per la prospettiva di migliorare il benessere modificando lo spettro della sorgente luminosa. La vasta ricerca da quel momento compiuta, e un seminario di esperti internazionali, ha stabilito che esiste una risposta positiva per quanto riguarda gli spettri d'azione per i cinque fotopigmenti noti (figura sotto) (2, 7). La considerazione è stata ottenuta dal valore positivo posto sul picco dello spettro di azione degli ipRGCs a 490 nm, nella regione blu dello spettro - ma ha anche concluso che nessun singolo tipo di fotorecettore ha una singola risposta fisiologica alla luce. I vari processi biologici e psicologici sembrano rispondere diversamente alle variazioni di spettro della sorgente luminosa. Quindi, anche se il principio originale rimane vero, è troppo impreciso per guidare una pratica di illuminazione.
Ci sono cinque note cellule fotosensibili nella retina umana, ciascuna con un diverso spettro di azione, qui viene mostrato come il picco di risposta all’esposizione luminosa sia uniforme per ognuno di essi.I tre tipi di coni sono responsabili della visione a colori e la rilevazione dei dettagli, e sono presenti principalmente nella fovea. Le canne sono presenti in tutta la retina e sono principalmente responsabili della visione a bassi livelli di luce;la loro attività è soppressa durante il giorno e con l’esposizione alla luce interna.Gli ipRGCs sono rivelatori di irraggiamento solare e iinviano segnali al cervello attraverso il tratto retino-ipotalamico (vedi figura all'inizio del post).I dati utilizzati per preparare questa cifra sono tratti da International Commission on Illumination (7).
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I tempi di esposizione alla luce influenza gli effetti della dose.
Oltre allo spettro della luce, l'intensità, la durata, il tempo e l’angolazione dell'esposizione, influenzano tutte le nostre risposte fisiologiche e comportamentali. La comprensione delll'effetto del tempo di esposizione sui ritmi circadiani ha portato a consigli pratici per il lavoro a turni e l’adattamento al jet lag (8), della durata dell’esposizione alla luce rispetto al punto più basso del ciclo circadiano. Abbiamo molto da imparare circa l'influenza degli altri parametri e come potrebbero influenzare praticamente illuminazione nei luoghi dove le persone trascorrono buona parte del loro tempo ogni giorno.
Cosa riserva il futuro
L'importanza di un ritmo regolare di luce e buio per la regolazione del ritmo circadiano, e gli effetti moderatori della tempo e della durata dell’esposizione, porta a concludere che la sana illuminazione non è solo un problema di architettura: E' una questione di salute pubblica e gli individui devono fin da oggi assumersi la responsabilità per la propria igiene, considerando anche l’esposizione alla luce solare. La maggior parte delle persone (con alcune ovvie eccezioni) non spende tutto il giorno in un posto illuminato costantemente da luci artificiali. Per la maggior parte di noi, i nostri comportamenti personali determina in larga misura il rapporto luce-buio a cui ogni giorno esponiamo i nostri corpi e ne otteniamo l’adattamento conseguente. Tra le più considerazioni sInternational Commission on Illuminationntifiche più importanti c’è il fatto di determinare quali questo rapporto, con suffiInternational Commission on Illuminationnte dettaglio per supportare le raccomandazioni di illuminazione, sia per gli spazi architettonici sia per l'igiene personale.
La International Commission on Illumination sarà presto in grado di rilasciare un nuovo rapporto tecnico, la "Tabella di marcia per la ricerca delle Raccomandazioni di illuminazione interna", che delinea il consenso degli esperti internazionali su argomenti specifici. Tra le sfide future (oltre al finanziamento della ricerca) c’è quella di sviluppare la conoscenza, in modo che i futuri sistemi di illuminazione possano mantenere la promessa di offrire la "luce per la vita".
Nota
Una versione più lungo di questo articolo sarà pubblicata su Information Display, dicembre 2015.
Jennifer Veitch ( @ JenniferVeitch1 ) è uno dei principali responsabili della ricerca al National Research Council di Ottawa in Canada, dove ha condotto ricerche sugli effetti dell'ambiente interno sulla salute e sul comportamento già dal 1992. Ha presieduto il comitato tecnico International Commission on Illumination e ha redatto la pubblicazione 158: 2004/2009, e attualmente presiede la International Commission on Illumination TC 3-46, e sta scrivendo la "ricerca tabella di marcia per le raccomandazioni sull’illuminazione salutare degli interni". E’ un membro di numerose associazioni nel campo dell'illuminazione e della psicologia. Nel 2011 ha ricevuto il “Gold Waldram Pin for Applied Illuminating Engineering” dalla Commissione internazionale per l'illuminazione (International Commission on Illumination). Attualmente è direttore della divisione 3 del International Commission on Illumination, degli Ambienti Interni e del Light Design.
