Integração temporal de flashes de luz pelo sistema circadiano humano

Fundo: Além da formação da imagem, a luz detectada pelos fotorreceptores retinais influencia as funções subcorticais, incluindo o tempo circadiano, o sono e a excitação. A fisiologia das fotorrespostas não formadoras de imagem (NIF) em humanos não é bem compreendida; portanto, o desenvolvimento de intervenções terapêuticas baseadas nesta fisiologia, como terapia de luz brilhante para tratar distúrbios cronobiológicos, permanece um desafio.

Métodos: Trinta e nove participantes foram expostos a 60 minutos de luz contínua (n = 8) ou sequências de flashes de luz de 2 milissegundos (n = 31) com diferentes intervalos interestímulos (ISIs; variando de 2,5 a 240 segundos). A mudança e a supressão de fase da melatonina, junto com as mudanças no estado de alerta e sonolência, foram avaliadas.

Resultados: Determinamos que o sistema circadiano humano integra sequências de flash de uma forma não linear com um aumento linear para uma resposta de pico (ISI = 7,6 ± 0,53 segundos) e uma diminuição da função de potência após o pico de responsividade. No pico de ISI, os flashes foram pelo menos 2 vezes mais eficazes no retardo de fase do sistema circadiano em comparação com a exposição à luz contínua equiluminosa 3.800 vezes a duração. Flashes não alteraram as concentrações de melatonina ou o estado de alerta de uma maneira dependente de ISI.

Conclusão: Demonstramos que a luz intermitente é mais eficaz do que a luz contínua para provocar mudanças circadianas. Essas descobertas lançam luz sobre a fenomenologia da integração fótica e sugerem uma rede retino-hipotalâmica dicotômica que leva à mudança de fase circadiana e outras fotorrespostas NIF. Mais ensaios clínicos são necessários para avaliar a praticidade dos protocolos de flash de luz.

Registro de teste: Clinicaltrials.gov NCT01119365.

Financiamento: Instituto Nacional do Coração, Pulmão e Sangue (1R01HL108441-01A1) e Centro de Pesquisa, Educação e Clínica do Departamento de Assuntos de Veteranos da Sierra Pacific.