„Rozsvieť si, nech si nepokazíš oči!“ rozkazovala niekedy snáď každá babička, od Ašu po Zlín. Lenže aj babičky sa občas pletú – a mdlé svetlo oči nekazí. Napriek tomu sa ale poriadne osvetlenie na prácu hodí: rozoznávanie písmen je pri zlom svetle namáhavejšie, takže sa človeku oči skôr unavia. A svetlo ovplyvňuje aj činnost mozgu a sprostredkovane celého tela. Jeho nedostatok organizmu naznačuje, že nastal čas spať, takže uberá na pozornosti a pridáva na únave.
Behaviorálni inžinieri hovoria o „spektrálnej diéte“: študujú vlastnosti svetla, ktoré počas dňa prijímame z rôznych smerov a dávajú ich do súvislosti s chovaním. Informácie o svetle dopadajúcom na sietnicu totiž z oka neprúdia len do zrakových oblastí, ktoré z neho vyvodzujú údaje o priestore okolo nás. Signály o fotónoch pristávajúcich na očných bunkách putujú aj do centier, ktoré nás orientujú v čase a podľa dennej a ročnej doby rozhodujú, koľko energie chceme spotrebovať – a podľa toho regulujú činnosť celého tela, vrátane mozgu.
„U ľudí jasné svetlo povzbudzuje emočnú spokojnosť a kognitívne fungovanie,“ zhrňujú autori závery minuloročnej prehľadovej štúdie. Nejedná se pritom o žiadne špecifikum človeka, podobné závery prináša štúdium takmer všetkých denných živočíchov – a u tých nočných zase platí pravý opak. V priebehu evolúcie sme sa totiž naučili, že zber, lov a akékoľvek ďalšie činnosti sa oplatí prevádzkovať skôr cez deň a najmä v lete. Jasné denné svetlo, špecifické najmä vysokým zastúpením žiarenia, ktoré vnímame ako modré, nás preto prebúdza k akcii.
Na sietnici na modré svetlo reaguje pigment melanopsín, ktorý nám síce neumožňuje vidieť, ale rozpozná jasný deň. To tiež viedlo k jeho popísaniu ešte dávno pred tým, než ho roku 1999 vedci skutočne našli: už v polovici storočia totiž zistili, že aj myši geneticky zbavené očných čapíkov a tyčiniek (a teda aj zraku) reagujú na svetlo. Neuróny potom signál o aktivácii melanopsínu odošlú do suprachiasmatických jadier (dlhé slovo v názve nie je svojvoľné: vychádza z predpony „supra“ značiacej smer nahor a koreňa „chiasma“, ktorým latina označuje prekríženie – pretože sa tieto zhluky neurónov nachádzajú zhruba v tretine mozgu smerom od čela dozadu, presne nad krížením optických nervov z oboch očí, ktoré prinášajú ony informácie o svetle).
V suprachiasmatickom nukleu tikajú naše vnútorné hodiny, ktoré odmeriavajú čas transkripciou génov – a práve jej rýchlosť môže svetlo ovplyvniť, ak naše „vnútorné“ hodiny nie sú v súlade s vonkajším svetom. Odtiaľ tiež prúdia hormonálne signály do „genetických hodín“ jednotlivých orgánov v tele, ktoré synchronizujú naše biologické rytmy.
Pre mozog je pritom zásadné, že svetlo ovplyvní produkciu dvoch kľúčových neuromodulátorov: melatonínu a hypokretínu. Vyplavovanie melatonínu, ktorý nás pripravuje na spánok, sa utlmí, zatiaľ čo zvýšená produkcia hypokretínu nás povzbudí k činnosti. Hypokretínové neuróny zvyšujú napätie, povzbudzujú nás k pohybu a zosilňujú našu motiváciu k dosahovaniu cieľov. Ich dôležitosť najlepšie ilustruje, čo se stane v prípade ich straty: zásadné poškodenie týchto centier vedie k narkolepsii, neustálemu zaspávaniu uprostred akejkoľvek činnosti.
Hypokretínové centrá totiž „prebúdzajú k životu“ celý mozog:
- thalamus, ktorý do mozgu prenáša vstupy zo zmyslov – takže organizmus lepšie vníma.
- vyplavovanie sérotonínu, ktorého hladinu sa snaží zvýšiť väčšina antidepresív – a okrem zvládania stresu ho potrebujeme aj na učenie a pamäť.
- vyplavování dopamínu, ktorý v mozgu signalizuje možnosť dosiahnuť nejakú odmenu – takže organizmus motivuje k snahe dosiahnuť nejaký cieľ.
- vyplavovanie noradrenalínu, ktorého prísun potrebujeme na riadenie pozornosti a spracovanie informácií – takže pomáha smerovať pozornosť k tomu, čo je dôležité.
- histamínu, ktorý zvyšuje činnosť mozgu, takže pomáha výkonu kognitívnych funkcií.
Svetlo samozrejme nie je zďaleka jediné, čo náš mozog ovplyvňuje – avšak vďaka kombinácii týchto mechanizmov ho môžeme využiť napríklad pri zvýšení bdelosti pilotov a letušiek. V iných štúdiách zase cielené svetelné pôsobenie zlepšilo pracovnú pamäť alebo znížilo reakčný čas.
Potenciál svetla ovšem siaha ešte ďalej. Z inžinierského hľadiska je svetlo zásadné napríklad pre bezpečnosť – prebieha napríklad výskum súvislostí medzi vnímaním svetla a teploty. Osvetlenie totiž ovplyvňuje náš pocit tepelného komfortu, takže vhodné osvetlenie môže prispieť k úsporám energie na vykurovanie. Na rodinnom rozpočte taký úbytok nespoznáme – ale z populačného hľadiska už za trochu premýšľania stojí. Medicína zase využíva účinky svetla pri liečbe nespavosti, depresívnych porúch a testuje lampy a svetelné okuliare aj u neurodegeneratívnych ochorení v starobe, najmä Parkinsonovej choroby. Tú so svetlom spája dopamínový mechanizmus.
Objavujú sa ale aj zaujímavejšie využitia. V Japonsku pomáhajú „svetelné zábrany“ predchádzať samovraždám. Štúdium účinkov svetla nachádza uplatnenie vo športe, kde špeciálne lampy pomáhajú vrcholovým športovcom prispôsobiť biorytmus na časové pásmo, v ktorom práve pretekajú, aby podali čo najlepší výkon. A u nešportovcov zase prebieha intenzívny výskum vzťahu osvetlenia a obezity. Akokoľvek sa oboje zdá byť na hony vzdialené, denné fluktuácie svetla ovplyvňujú takmer všetky telesné rytmy, vrátane vyplavovania inzulínu a ďalších procesov súvisiacich s hladom, trávením a spotrebou energie. Umelé osvetlenie se tak najskôr podieľa na spoločenskom raste obezity – a to do tej miery, že sa podľa pilotných štúdií oplatí svetelnou terapiu zaraďovať do programov na chudnutie.
Štúdium biologických účinkov svetla sa tak rozrástlo do celkom obsiahlej vedy. Bežnému človeku ale stačí dodržiavať tri celkom jednoduché pravidlá. Zaprvé si nerušiť večerný a nočný kľud svetlom LED žiariviek a displejov. Zaspisť sa samozrejme dá aj s pohľadom upreným do telefónu, ale stlmenie a oddialenie monitora alebo mobilu, nebo prepnutie na nočný režim spánok podporí. Zadruhé sa cez deň vystavovať svetlu. Denné svetlo organizmu pomáha odlíšiť deň a noc a jeho nedostatok u citlivých ľudí prispieva k riziku depresie – natoľko zásadne, že málo svetla možno niektoré depresie spôsobuje, hoci rolu vždy hrajú aj iné faktory. A zatretie prispôsobiť svoj životný rytmus vonkajšiemu svetu – a udržiavať jeho pravidelnosť. Samozrejme nie je nutné vstávať s úsvitom, ale telo skrátka funguje lepšie, ak sa signály z vonkajšieho prostredia aj naučený rytmus synchronizujú. Konkrétne načasovanie spánku síce je subjektívne, ale pracovať v noci a spať cez deň človeku neprospieva. Nuž, a ak zároveň pracujete, oplatí se si na prácu rozsvietiť.
