Скоро наступит зима, с её коротким световым днём. Для поддержания хорошего настроения и высокой работоспособности у учёных есть рекомендация с доказанной эффективностью – включайте свет!
Условия освещения окружающей среды влияют не только на циркадные ритмы и настроение, но и на когнитивные функции людей, вот некоторые задокументированные факты, на которые ссылаются авторы:
- более яркое освещение повышает успеваемость учащихся начальной школы по математике и чтению, а в офисе повышает работоспособность взрослых;
- способствует поддержанию длительной концентрации внимания, необходимой для оптимальной работы;
- свет увеличивает объем ресурсов внимания, выделяемых на решение когнитивных задач, за счёт чего ускоряется когнитивная обработка информации и повышается продуктивность целенаправленной умственной деятельности;
- люди, работающие в условиях яркого света в течение дня, имеют более низкие показатели сонливости и усталости по сравнению с теми, кто находится в условиях тусклого освещения;
- терапия ярким светом смягчает когнитивные нарушения при легкой или ранней стадии деменции, а у пациентов с синдромом дефицита внимания улучшает способность к целенаправленной деятельности.
Ученые из Мичиганского государственного университета (США) задались целью изучить нейронные механизмы, с помощью которых свет обеспечивает улучшение когнитивных функций. Для этого они использовали лабораторных животных – самцов нестриженных дневных нильских крыс (которые, как и люди спят по ночам). На 4 недели животных поместили в цикл 12 часов свет – 12 часов темнота, с одной оговоркой: свет для первой группы представлял собой яркое освещение (~1000 люкс), а второй – тусклое (~50 люкс). Для оценки пространственного обучения и памяти использовали задачу Водный лабиринт Морриса. Суть этой задачи – в круглом бассейне как можно быстрее найти скрытую платформу, неглубоко погруженную в непрозрачную воду. Для пространственной ориентации на каждой стене комнаты размещены различные геометрические знаки. Через 4 недели группа животных, пребывающих в тусклом освещении, демонстрировала нарушение пространственной памяти, то есть с трудом припоминала, где расположена платформа и тратила больше времени на её поиск, при том, что разницы в скорости плавания животных не было. Анализ нейронов гиппокампа показал существенные различия в строении клеток двух групп. Тусклое освещение привело к:
- пониженной генерации белка BDNF, стимулирующего и поддерживающего развитие нейронов, участвующего в обучении и имеющего решающее значение для долговременной памяти;
- снижению количества и плотности дендритных шипиков и новых синапсов, и как следствие – трудности в обучении и запоминании;
- меньшей структурной пластичности гиппокампа, а значит ухудшению производительности.
Если резюмировать, то яркое освещение модулирует белок BDNF, необходимый для роста дендритных шипиков, за счет которых увеличивается количество синаптических соединений, что обеспечивает большую пластичность гиппокампа, а значит улучшает когнитивные функции и производительность целенаправленной деятельности в целом. Стойкие изменения как в сторону уменьшения дендритных шипиков, так и в сторону увеличения их плотности развиваются не за 1 неделю, а с течением времени – совокупность результатов указывает на срок в 4 недели. Вывод: для продуктивной работы регулярно используйте яркое освещение (~1000 люкс). Учёные предлагают применять свет, обогащенный синим, с длиной волны ~460 нм. Именно такая длина волны предпочтительна для клеток сетчатки.
Обзор подготовила Татьяна Шмарина.
По материалам: Мичиганского государственного университета: Джоэла Э. Солера (Joel E. Soler), аспиранта докторантуры по психологии Альфреда Дж. Робисона (Alfred J. Robison), Ph.D., доцента кафедры физиологии и программы по неврологии Антонио А. Нуньеса (Antonio A. Nunez), Ph.D., профессора психологии и участника программы по неврологии Лили Ян (Lily Yan), Ph.D., доцента кафедры психологии, главного исследователя проекта и участника программы по неврологии.