Cómo la luz influencia nuestro cerebro
Investigadores de la Unidad Inserm 846 "Células Madre y el
cerebro" y el Centro de Investigación Ciclotrón de la Universidad de Lieja
(Bélgica), en un estudio publicado en la revista Proceedings of the National
Academy of Sciences en marzo 2014, mostraron que el "efecto
retardado" del cerebro se debía a cierto tipo de memoria de la luz
(memoria fótica).
Durante mucho tiempo se ha establecido que la luz tiene efectos
importantes en el cerebro y nuestro bienestar. La luz no sólo es esencial para
la visión, sino que también desempeña un papel esencial en un conjunto de
funciones llamado "no visuales", como la sincronización de nuestro
reloj biológico con la alternancia del día y la noche. La luz también es un
poderoso estímulo para la iluminación y la cognición y se utiliza comúnmente
para mejorar el rendimiento, y para luchar contra la somnolencia o la "tristeza
de invierno". Los mecanismos que subyacen a los efectos positivos de la
luz son muy poco conocidos.
La melanopsina involucrada
La melanopsina se diferencia de los conos y bastoncillos ya que
expresa propiedades semejantes a los foto-receptores de invertebrados y es
particularmente sensible a la luz azul. Sin embargo, en los seres humanos, no
se ha establecido el papel de la melanopsina en la regulación de la vigilia y
la cognición humana.
Los investigadores presentan pruebas de su implicación en el
impacto de la luz en el cerebro.
Todo depende del color recibido con anterioridad a más de una hora
Mediante la explotación de las propiedades únicas de los
foto-receptores de la melanopsina junto con imágenes de resonancia magnética
funcional (fMRI), pudieron demostrar que el impacto de la luz en las regiones
del cerebro necesaria para la realización de una tarea cognitiva dependía del
color en particular de la luz recibida con anterioridad a más de una hora.
Los investigadores pudieron observar las diferentes regiones del
cerebro estimuladas por la luz en una prueba cognitiva. Además, pudieron
reconocer el papel de la melanopsina basado en las respuestas observadas con
diferentes fuentes de luz (naranja, azul o verde para la prueba).
16 jóvenes participantes realizaron una tarea cognitiva como
prueba de audición (memorización de palabras y su posición en una lista)
mientras estaban expuestos a una prueba de luz.
 |
| Las regiones del cerebro en naranja respondían más a la prueba de luz si los participantes fueron expuestos a una luz naranja 70 minutos antes. 1. tálamo; 2. corteza prefrontal dorsolateral; 3. ventrolateral corteza prefrontal. Estas regiones son importantes para la regulación de la vigilia y procesos cognitivos complejos. |
En consecuencia, el impacto de la luz en las regiones del cerebro necesarias para la realización de la tarea depende del color específico de la luz recibida más de una hora antes. Una exposición previa a la luz naranja antes de una prueba de luz aumenta el impacto de ésta en el cerebro, mientras que la exposición previa a la luz azul tiene el efecto contrario.
Memoria fótica. Este "efecto retardado" de una
exposición a la luz en la siguiente respuesta a la luz es típico de la
melanopsina y de ciertos foto-pigmentos que se encuentran en invertebrados y
plantas, y es conocido como la memoria fótica.
Habría una maquinaria en el ojo idéntica a la de invertebrados que
participa en la regulación de nuestra cognición. En general, la luz de nuestro
entorno cambia durante el día y estos cambios modifican nuestro estado.
Esta investigación pone de relieve la importancia de la luz para las
funciones cerebrales cognitivas y constituye una prueba a favor del papel
cognitivo de melanopsina. Los investigadores concluyen que este descubrimiento
requiere el uso de sistemas de luz que optimizarían el rendimiento cognitivo.
El cerebro funciona de manera diferente en cada estación del año
Investigadores del Centro de Investigación Ciclotrón de la
Universidad belga de Lieja, en un estudio publicado en la revista Proceedings
of the National Academy of Sciences en marzo 2016, han encontrado pruebas
de que ciertas funciones cognitivas de nuestro cerebro varían según la
estación.
El cerebro puede encontrar más difícil resolver ciertos procesos
dependiendo de si es otoño o primavera.
El equipo experimentó con 28 voluntarios a los que se les escaneó
el cerebro en distintos momentos del año, cuando estos resolvían pruebas de
atención y de memoria de trabajo. Los cobayos humanos no debían estar
influenciados por otros factores ambientales el día que hacían la prueba, por
lo que se los hacía estar en el laboratorio cuatro días o cinco días antes; se los
sometía a una luz y temperatura constante, y limitado acceso al mundo exterior.
Esos cambios en los patrones de funcionamiento del cerebro, no
obstante, no hallaron que se correlacionaran con alteraciones endocrinas, como
una mayor o menor segregación de melatonina, hormona relacionada con el
sueño; ni tampoco del estado de alerta o patrones de dormir.
El resultado a ambas tareas fue bueno y constante para todos los
sujetos, cualquiera que sea el momento del año, según el estudio. Los recursos
cerebrales utilizados para realizar las pruebas cambiaban con arreglo a la
temporada.
Para la tarea de atención, la actividad cerebral máxima se alcanzaba en junio, cerca del solsticio de verano, mientras que su nivel está más bajo cerca del solsticio de invierno.
Para la tarea de atención, la actividad cerebral máxima se alcanzaba en junio, cerca del solsticio de verano, mientras que su nivel está más bajo cerca del solsticio de invierno.
En cambio, la actividad cerebral de la tarea ejecutiva – memoria a
corto plazo – no seguía esta tendencia. Ella estaba en su máximo en otoño y en
su mínimo cerca del equinoccio de primavera.
Existen numerosos factores que dependen de cada estación del año
que podrían llegar a regular ese patrón de activación cerebral, como por ejemplo
la duración del día y la
cantidad de luz que recibimos, lo que se denomina foto-periodo. Pero también la temperatura, la humedad, la
actividad física y la interacción social influyen. Esos factores, por ejemplo,
no se tomaron en consideración en este estudio por lo que no se puede decir qué
provoca exactamente los cambios observados.
Los resultados sugieren que
a lo largo del año el cerebro puede trabajar de diferentes maneras para
compensar los factores relacionados con las estaciones que podrían afectar su
función. Y de esta manera puede tener un rendimiento estable. Tal vez esos
mecanismos podrían no funcionar bien en algunas personas y que eso las hiciera
más vulnerables a la tristeza en invierno.
Para los analistas, se requiere
de nueva investigación para establecer otros parámetros dentro del trabajo,
pero están seguros que a lo largo del año, el cerebro funciona de distintas
maneras, compensándose unos períodos con otros, en relación a su mayor o menor
actividad.
Se descubre que la luz azul mejora la función cerebral y la
concentración mejor que el café
Investigadores suecos de la universidad Mid Sweden University, en
estudio publicado en la revista en red PLOS ONE en noviembre 2013, han hecho un
descubrimiento fascinante con respecto a luz azul de onda corta que sugiere que
podría ser usada como terapia natural para ayudar a mejorar la función
cognitiva y reforzar los niveles energéticos.
Aunque investigaciones previas han demostrado que una exposición a
la luz azul, especialmente antes de irse a dormir, puede obstruir el ciclo
natural del sueño interfiriendo con la producción hormonal, este estudio más
reciente halló lo contrario en términos de acerca como afecta el cerebro y la
función motora.
Una exposición a la luz azul no solo ayuda a promocionar una mejor
atención, incluso ante la presencia de elementos de distracción, también mejora
la función psicomotriz y el estado de conciencia general.
Para llegar a esta conclusión, un grupo de 21 individuos sanos
recibieron instrucciones para realizar una prueba de vigilancia psicomotriz
antes y después de realizar una de cuatro condiciones:
1- luz blanca y un placebo,
2- luz blanca y 140 ml de cafeína,
3- luz azul y un placebo,
4- luz azul y 240 mg de cafeína.
Después de la exposición y la prueba el equipo de investigación analizó los resultados usando la Escala de Somnolencia Karolinska.
1- luz blanca y un placebo,
2- luz blanca y 140 ml de cafeína,
3- luz azul y un placebo,
4- luz azul y 240 mg de cafeína.
Después de la exposición y la prueba el equipo de investigación analizó los resultados usando la Escala de Somnolencia Karolinska.
Lo que hallaron fue que tanto los grupos de cafeína sola y luz
azul sola experimentaron mejoría en la precisión cuando realizaron una prueba
de reacción visual que requería tomar una decisión. Los participantes en estos
dos grupos no sólo estaban mejor equipados para tomar la decisión sino que
también fueron capaces de realizarla más deprisa que las personas en los otros
dos grupos. Además, en los grupos de luz azul y cafeína se halló que tenían una
función psicomotriz mejorada en comparación con los otros grupos.
La luz azul y la cafeína demostraron efectos claramente notables
en aspectos de función psicomotriz y tienen el potencial de causar una
influencia positiva en una gama de escenarios en donde la función cognitiva y
el estado de alerta son importantes.
Numerosas aplicaciones
La luz azul también ha demostrado tratar el dolor, mejorar la
función cerebral en individuos ciegos.
El estudio se agrega a investigaciones relacionadas con el uso de
luz azul para mejorar la memoria, atención y tiempos de reacción. Doctores en
el Hospital Universitario de Heidelberg en Alemania, por ejemplo, ya han
desarrollado un parche de luz azul que puede ser usado para tratar el dolor
crónico. Y otro estudio sobre la luz azul que fue publicado en 2013 halló
que puede ser usado para ayudar a estimular y mejorar la actividad cerebral en
pacientes invidentes.
La luz azul podría permitir combatir el mal aliento. Según
científicos, una exposición de solamente dos minutos, gracias a lámparas
utilizadas para el blanqueo de los dientes, sería en efecto suficiente para
matar las bacterias presentes en la saliva y asociadas con el mal aliento.
Otro estudio llevado por investigadores de la Universidad de Montreal
permitió determinar que las personas ciegas podrían también gozar de los
beneficios de la luz azul. En el curso de sus trabajos, los científicos han
estado sorprendidos de comprobar que personas ciegas eran capaces de determinar
en qué momento una luz azul había sido encendida o apagada, sin discernir
ningún objeto. Esta observación podría llevar al desarrollo de tratamientos
eficaces para los minusválidos visuales o para otras personas que sufrirían de
confusiones cognoscitivas. La luz azul entonces podría ser utilizada con el fin
de activar ciertas partes específicas del cerebro.
¿ Cómo afecta la luz solar al funcionamiento
cognitivo ?
Uno de los efectos fisiológicos de la luz tiene que ver con la
vitamina D, cuyos niveles en sangre dependen básicamente de la luz solar y, de
forma menos importante, de la nutrición. La piel expuesta a luz ultravioleta
produce vitamina D3, que luego es transformada por el hígado y el riñón. La
vitamina D es importante para los huesos, se ha estudiado su papel en la
depresión y se la ha relacionado también con las funciones cognitivas.
En un estudio longitudinal REGARDS (REasons for Geographic and
Racial Differences in Stroke) realizado por Shia T. Kent y sus colaboradores, publicado
en el International Journal of Biometeorology en 2013, han encontrado cierta relación entre la exposición al sol y el
funcionamiento mental.
En su investigación utilizaron medidas de tiempo
de exposición a luz solar y temperatura ambiente de suelo y proporcionadas vía
satélite. Los datos sobre el estado cognitivo de los 19.896 participantes se
obtuvieron a partir del realizado en 48 de los estados norteamericanos.
En su investigación utilizaron medidas de tiempo
de exposición a luz solar y temperatura ambiente de suelo y proporcionadas vía
satélite. Los datos sobre el estado cognitivo de los 19.896 participantes se
obtuvieron a partir del realizado en 48 de los estados norteamericanos.
Los resultados de su trabajo mostraron que el grado de exposición al sol en el último año se relacionó con el nivel
de declive cognitivo de los participantes, incluso tras controlar los
efectos de otras variables como la edad. Aquellas personas que tuvieron mayores
niveles de radiación solar tenían una menor probabilidad de incidencia de
deterioro en sus funciones cognitivas.
Esta relación era aún más fuerte para varones jóvenes que habían vivido bajo temperaturas más altas. Los autores proponen que éste dato podría explicarse por el hecho de que esas personas pasaran más tiempo al aire libre durante el año anterior al estudio.
Esta relación era aún más fuerte para varones jóvenes que habían vivido bajo temperaturas más altas. Los autores proponen que éste dato podría explicarse por el hecho de que esas personas pasaran más tiempo al aire libre durante el año anterior al estudio.
El efecto de la luz solar sobre la salud del cerebro podría
explicarse a través de dos vías
Una de ellas se refiere al metabolismo de la vitamina D, ya que algunos estudios recientes encuentran mejor funcionamiento cognitivo asociado a mayores niveles de esta vitamina. En el cerebro existen receptores para la vitamina D y se ha planteado que ésta podría actuar como un factor neuro-protector.
La otra vía tiene que ver con la regulación de los ritmos circadianos por el hipotálamo, una estructura cerebral que controla los niveles de serotonina y melatonina, sustancias que también participan en la función mental. Los autores afirmaron, no obstante, que las investigaciones en este tema son aún muy escasas.
Una de ellas se refiere al metabolismo de la vitamina D, ya que algunos estudios recientes encuentran mejor funcionamiento cognitivo asociado a mayores niveles de esta vitamina. En el cerebro existen receptores para la vitamina D y se ha planteado que ésta podría actuar como un factor neuro-protector.
La otra vía tiene que ver con la regulación de los ritmos circadianos por el hipotálamo, una estructura cerebral que controla los niveles de serotonina y melatonina, sustancias que también participan en la función mental. Los autores afirmaron, no obstante, que las investigaciones en este tema son aún muy escasas.
Con precaución para no quemarse, un poco de sol parece más que
recomendable para mantener la salud física y mental.
Ver :
Propriocepción – sexto sentido: relación con el desarrollo cerebral del niño
El sistema nervioso para-simpático
El sistema nervioso simpático
Efectos de los colores sobre el cerebro
El sistema nervioso para-simpático
El sistema nervioso simpático
Efectos de los colores sobre el cerebro
Relación entre trastornos del desarrollo neurológico infantil y exposición prenatal a tóxicos y pesticidas
Trastorno afectivo estacional
El confinamiento afecta a nuestro cerebro
Trastorno afectivo estacional
El confinamiento afecta a nuestro cerebro
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