Imprimir aquesta pàgina
Dimecres, 28 Setembre 2016 11:21

L'impacte de la llum en les funcions cognitives

Escrit per
Valorar aquest article
(3 vots)

El nostre cos es regula a través de la llum solar, especialment en la franja de longitud d’ona prop de la llum blava. Aquesta franja de llum és la principal eina que es guia el cervell per activar i desactivar els ritmes biològics.

 Llum i cicles circadians.                           

 

                               

Gràcies a les investigacions s’han descobert noves cèl·lules de la retina que no tenen una funció visual (no formen una imatge en el còrtex visual), que corresponen a les cèl·lules intrínseques ganglionars fotosensibles o ipRGC,que contenen un pigment sensible a la llum blava, la melanopsina, amb una sensibilitat màxima al voltant de 460-470 nm. 

Els estudis demostren que aquest pigment és un dels sincronitzadors de més impacte pels nostres ritmes de vigília-son. Precisament aquestes cèl·lules ipRGC porten informació d’aquest tipus de llum al nucli supraquiasmàtic del hipotàlem, i aquest envia la informació a la glàndula pineal (epífisis), que s’encarrega de la secreció de la melatonina. Aquesta hormona quan està en el torrent sanguini ens indueix la son, a part de tenir propietats reparadores en el sistema immunològic. 

Exposats a la llum blava es desactiva la secreció de la melatonina i ens mantenim en “alerta”, mentre que en absència de la llum blava, la producció s’activa. Per tant, el nostre cos es regula a través de la llum solar, especialment en aquesta franja de longitud d’ona prop de la llum blava. Aquesta franja de llum és la principal eina que es guia el cervell per activar i desactivar els ritmes biològics.

Figura 1. a) Cons, bastons i cèl·lules ipRGC’s a la retina. b) Vies neuronals de les cèl·lules ipRPC’s que projecten als nuclis hipotalàmics. c) Sensibilitats de longitud d’ona dels cons, bastons i ipRGC’s.

 Llum i cognició 

La llum també regula moltes altres funcions de manera no visual, com ara les vies neuroendocrines i funcions neuro-comportamentals. Encara que no ho notem, segons el tipus de llum que reben els nostres ulls es pot arribar a afectar l’humor, l’atenció i el rendiment cognitiu, ja que des dels ulls tenim aquesta ruta que estimula directament àrees cerebrals, on l’impacte dependrà de la exposició i longitud d’ona d’aquesta llum. 

Les cèl·lules ipRGC juguen un paper molt important en aquests processos, estudis recents han observat que existeixen 2 tipus de ipRGC’s, les M1 (que projecten al nucli supraquiasmàtic) i les M2 (que projecten al nucli olivar). Aquestes vies són les responsables directes en la regulació del reflex pupil·lar, modulació del son, humor i comportament. L’efecte de la llum blava té un efecte de miosi pupil·lar, inclús quan no la percebem (Katsuura et al, 2012). Precisament per aquest motiu els astrònoms, submarins o pilots d’avió utilitzen filtres vermells de nit ja que la pupil·la es manté dilatada al no entrar llum blava. 

L’augment de l’exposició de la llum blava incrementa l’estat d’alerta, rendiment de memòria, i pot ser utilitzat per tractar els trastorns afectius estacionals (Glickman et al, 2006).

També s’ha especulat que l’augment de la tonalitat groga del cristal·lí fa que disminueixi dramàticament la transmissió de llum blava poden ser la causa dels problemes de son en la gent adulta. En un estudi van observar que després de la extracció de cataractes la qualitat del son augmenta ja que passa més llum blava per la lent intraocular (LIO)(Ayaki et al,2013),ara bé, encara hi ha discussions sobre que es més preferible, LIO’s clares o amb LIO’s amb filtre groc. 

Justament aquesta via té una supressió màxima al voltant de 460 nm, molt a prop de la llum blava emesa per les pantalles LED’s, sent un tema de rellevància actual. 

Llum blava i pantalles electròniques 

Les pantalles de visualització de dades (PVD) engloba totes les pantalles electròniques com ara ordinadors, smartphones o tauletes gràfiques. L’avanç tecnològic ha fet que incorporem moltes de les nostres activitats diàries que abans realitzàvem en paper en aquestes noves interfases, com ara llegir el diari, veure pel·lícules, interactuar en xarxes socials, estudiar, comprar etc. D’aquesta manera, es inevitable pensar que cada cop més la visió interaccionarà amb les pantalles, però hem de tenir en compte que aquest ús excessiu de les pantalles repercuteix directament en el nostre rendiment cognitiu. 

Per exemple, s’ha estudiat que treballant la mateixa tasca en ordinador i en format paper, l’ordinador augmenta la fatiga visual i resulta menys còmode que en paper (Chu et al, 2011; Mangen et al, 2013). 

Per tant, tot apunta a que les pantalles electròniques augmenten la fatiga visual. També s’ha observat que, per exemple, les pantalles LCD comparades amb els Kindles (e-books) provoquen més fatiga visual, a més dʼuna disminució de la freqüència de parpelleig i augment de parpelleigs incomplerts, repercutint directament en la fatiga visual (Benedetto et al, 2013). 

Les pantalles LCD (LiquidCristal Displays) o lʼequivalent més modern com IPS, TFT o pantalles LED són pantalles que sʼutilitzen per els smartphones o tauletes gràfiques actuals, i la exposició a la llum LED produeixen aquest tipus de llum de baixa freqüència (al llindar del color blau-violeta), situat en un màxim de 450-460 nm. Aquesta franja coincideix amb la radiació més sensible de la melanopsinaretiniana que regula els ritmes circadians.

Figura 2. Gràfic on es mostra que la melanopsina (pigment retinià de les cèl·lules ipRGC’s) té un màxim de sensibilitat al voltant de 480 nm, que s’apropa molt al màxim d’emissió de les pantalles LED de 450 nm.

*Corba lila= Radiancia pantalla LED.Corba blava= Sensibilitat espectral del ritme circadià (supressió de la melatonina). Eix ordenades esquerra: Radianca. Eix ordenades dreta:Sensibilitat espectral del ritme circadià. Eix abcises: Longitud d’ona.

 Ara bé, ja que el nostre sistema visual no pot diferenciar la llum blava natural de l’artificial, l’excés de pantalles pot arribar a alterar els nostres ritmes biològics. Així, hi han estudis que indiquen que 2 hores d’exposició davant les pantalles electròniques poden alterar els ritmes circadians (Wood et al, 2013), ja que suprimeixen la melatonina noctura (Figueiro et al, 2011), reduint finalment el rendiment cognitiu quan s’utilitza abans d’anar a dormir (Gabel et al, 2013). Com més a les fosques i a altes hores de la nit utilitzem les pantalles, l’efecte de la llum blava és més nociva. 

Per tant, davant la demanda actual de les pantalles electròniques s’ha de tenir en compte que l’emissió d’aquestes ens repercuteix a nivell cognitiu, provocant desfases en els ritmes circadians (mini jet-lags) i afectant a l’atenció, ja que els nostres ulls també actuen com a rellotge biològic, i l’estem alterant amb l’ús d’aquestes pantalles. Encara que ens faciliten la vida en moltes tasques diàries hem de limitar les hores d’ús mantenint una distància correcta davant d’elles i permetent descansos, recordar de parpellejar i limitar el seu ús per les nits.

Referències

Ayaki M, Muramatsu M, Negishi K, Tsubota K. Improvements in sleep quality and gait speed after cataract surgery. Rejuvenation research 2013, 16(1):35-42

Benedetto S, Drai-Zerbib V, Pedrotti M, Tissier G, Baccino T. E-Readers and Visual Fatigue. Plos One 2013, 8(12):1-7.

Chu et al.A comparison of symptoms after viewing text on a computer screen and hardcopy.Ophthalmic & Physiological Optics,2011; 31:29–32

Figueiro M, Plitnick B, Wood B, Rea M. The impact of light from computer monitors on melatonin levels in college students. Neuro Endocrinology Letters, 2011; 32:58-63.

Gabel et al. Effects of artificial dawn and morning blue light on daytime cognitive performance, well-being, cortisol and melatonin levels. Chronobiology International, 2013; 30:988–97.

Glickman G, Byrne B, Pineda C, Hauck WW, Brainard GC. Light therapy for seasonal affective disorder with blue narrow band light-emitting diodes (LEDs). Biological Psychiatry 2006, 59(6):502-507.

Katsuura T, Ochiai Y, Senoo T, Lee S, Takahasi Y, Shimomura Y. Effects of blue pulsed light on human physiological functions and subjective evaluation. Journal of Physiological Anthropology 2012, 31:23;1-5.

Mangen A, Walgermo BR, BrönnickK .Reading linear texts on paper versus computer screen: Effects on reading comprehension. International Journal of Educational Research, 2013; 58:61-68.

Wood B, Rea MS, Plitnick B, Figueiro MG. Light level and duration of exposure determine the impact of self-luminous tablets on melatonin suppression. Applied of Ergonomics, 2013;44:237-240.

 

Article elaborat per:  Marc Argilés Sans

Diplomat en Òptica i Optometria
Màster en Optometria i Ciències de la Visió
Membre de l'ACOTV

setembre 2016

 

Llegir 3072 vegades Darrera modificació el Dimecres, 26 Octubre 2016 15:14
ACOTV

L'últim de ACOTV

Articles relacionats (per etiqueta)