Asociación Catalana de Optometría y Terapia Visual

Miércoles, 28 Septiembre 2016 10:26

El impacto de la luz en las funciones cognitivas

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Nuestro cuerpo se regula a través de la luz solar, especialmente en esta franja de longitud de onda cerca de la luz azul. Esta franja de luz es la principal herramienta que guía al cerebro para activar y desactivar los ritmos biológicos. 

 Luz y ciclos circadianos.               

  

                                      

Gracias a las investigaciones se han descubierto nuevas células de la retina que no tienen una función visual (no forman una imagen en el córtex visual), que corresponden a las células intrínsecas ganglionares fotosensibles o ipRGC, que contienen un pigmento sensible a la luz azul, la melanopsina, con una sensibilidad máxima alrededor de 460 a 470 nm.

Los estudios demuestran que este pigmento es uno de los sincronizadores de mayor impacto por nuestros ritmos de vigilia-sueño. Precisamente estas células ipRGC llevan información de este tipo de luz en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo, y éste envía la información a la glándula pineal (epífisis), que se encarga de la secreción de la melatonina. Esta hormona cuando está en el torrente sanguíneo nos induce el sueño, aparte de tener propiedades reparadoras en el sistema inmunológico.

Expuestos a la luz azul se desactiva la secreción de la melatonina y nos mantenemos en "alerta", mientras que en ausencia de la luz azul, la producción se activa. Por lo tanto, nuestro cuerpo se regula a través de la luz solar, especialmente en esta franja de longitud de onda cerca de la luz azul. Esta franja de luz es la principal herramienta que se guía el cerebro para activar y desactivar los ritmos biológicos.

 

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Figura 1. a) Conos, bastones y células ipRGC s en la retina. b) Vías neuronales de las células ipRPC s que proyectan a los núcleos hipotalámicos. c) Sensibilidades de longitud de onda de los conos, bastones y ipRGC s.

 Luz y cognición

La luz también regula muchas funciones de manera no visual, como las vías neuroendocrinas y funciones neuro-comportamentales. Aunque no lo notemos, según el tipo de luz que reciben nuestros ojos se puede llegar a afectar el humor, la atención y el rendimiento cognitivo, ya que desde los ojos tenemos esta ruta que estimula directamente áreas cerebrales, donde el impacto dependerá de la exposición y longitud de onda de esta luz.

Las células ipRGC juegan un papel muy importante en estos procesos, estudios recientes han observado que existen 2 tipos de ipRGC s, las M1 (que proyectan al núcleo supraquiasmático) y M2 (que proyectan al núcleo olivar). Estas vías son las responsables directas en la regulación del reflejo pupillar, modulación del sueño, humor y comportamiento. El efecto de la luz azul tiene un efecto de miosis pupilar, incluso cuando no la percibimos (Katsuura et al, 2012). Precisamente por este motivo los astrónomos, submarinos o pilotos de avión utilizan filtros rojos de noche ya que la pupila se mantiene dilatada al no entrar luz azul.

El aumento de la exposición de la luz azul incrementa el estado de alerta, rendimiento de memoria, y puede ser utilizado para tratar los trastornos afectivos estacionales (Glickman et al, 2006). 

También se ha especulado que el aumento de la tonalidad amarilla del cristalí hace que disminuya dramáticamente la transmisión de luz azul pueden ser la causa de los problemas de sueño en la gente adulta. En un estudio observaron que tras la extracción de cataratas la calidad del sueño aumenta ya que pasa más luz azul por la lente intraocular (LIO) (Ayaka et al, 2013), ahora bien, aunque hay discusiones acerca de que es más preferible , LIO s claras o con LIO s con filtro amarillo.

Justamente esta vía tiene una supresión máxima alrededor de 460 nm, muy cerca de la luz azul emitida por las pantallas LEDs, siendo un tema de relevancia actual.

 Luz azul y pantallas electrónicas

Las pantallas de visualización de datos (PVD) engloba todas las pantallas electrónicas como ordenadores, smartphoneso tabletas. El avance tecnológico ha hecho que incorporamos muchas de nuestras actividades diarias que avance realizábamos en papel en estas nuevas interfases, tales como leer el periódico, ver películas, interactuar en redes sociales, estudiar, comprar etc. De este modo, es inevitable pensar que cada vez más la visión interaccionará con las pantallas, pero debemos tener en cuenta que este uso excesivo de las pantallas repercute directamente en nuestro rendimiento cognitivo.

Por ejemplo, se ha estudiado que trabajando la misma tarea en ordenador y en formato papel, el ordenador aumenta la fatiga visual y resulta menos cómodo que en papel (Chu et al, 2011; Manga et al, 2013).

Por lo tanto, todo apunta a que las pantallas electrónicas aumentan la fatiga visual. También se ha observado que, por ejemplo, las pantallas LCD comparadas con los Kindles (e-books) provocan más fatiga visual, además de una disminución de la frecuencia de parpadeo y aumento de parpadeos incompletos, repercutiendo directamente en la fatiga visual (Benedetto et al, 2013).

Las pantallas LCD (LiquidCristal Displays) o el equivalente más moderno como IPS, TFT o pantallas LED son pantallas que se utilizan para los smartphoneso tabletas actuales, y la exposición a la luz LED producen este tipo de luz de baja frecuencia (en el umbral del color azul -violeta), situado en un máximo de 450 a 460 nm. Esta franja coincide con la radiación más sensible de la melanopsinaretiniana que regula los ritmos circadianos.

 

Figura 2. Gráfico donde se muestra que la melanopsina (pigmento retiniano de las células ipRGC s) tiene un máximo de sensibilidad alrededor de 480 nm, que se acerca mucho al máximo de emisión de las pantallas LED de 450 nm.

* Curva lila = radiancia pantalla LED.Corba azul = Sensibilidad espectral del ritmo circadiano (supresión de la melatonina). Eje ordenadas izquierda: radiancia. Eje ordenadas derecha: Sensibilidad espectral del ritmo circadiano. Eje abcisas: Longitud de onda.

Ahora bien, ya que nuestro sistema visual no puede diferenciar la luz azul natural de lo artificial, el exceso de pantallas puede llegar a alterar nuestros ritmos biológicos. Así, hay estudios que indican que 2 horas de exposición ante las pantallas electrónicas pueden alterar los ritmos circadianos (Wood et al, 2013), ya que suprimen la melatonina nocturna (Figueiro et al, 2011), reduciendo finalmente el rendimiento cognitivo cuando utiliza avance de acostarse (Gabel et al, 2013). Cuanto más a oscuras y a altas horas de la noche utilizamos las pantallas, el efecto de la luz azul es más nociva.

Por tanto, ante la demanda actual de las pantallas electrónicas se debe tener en cuenta que la emisión de estas nos repercute a nivel cognitivo, provocando desfases en los ritmos circadianos (mini jet-lags) y afectando a la atención, ya que nuestros ojos también actúan como reloj biológico, y la estamos alterando con el uso de estas pantallas. Aunque nos facilitan la vida en muchas tareas diarias debemos limitar las horas de uso manteniendo una distancia correcta ante ellas y permitiendo descansos, recordar de parpadear y limitar su uso por las noches.

 Referencias

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.

 

Artículo elaborado por: Marc Argilés Sans

Diplomado en Óptica y Optometria
Máster en Optometria y Ciéncias de la Visión
Miembro de la ACOTV

 

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