Университет ИТМО. Объединённый научный семинар «Влияние светового воздействия на функции организма». 19 мая 2015 г.

Меланопсин и циркадные ритмы: как свет влияет на организм

В Петербурге прошел научный семинар о влиянии светового воздействия на функции организма, организованный кафедрой светодиодных технологий и современных функциональных материалов совместно с международной лабораторией перспективных наноматериалов и оптоэлектронных устройств Университета ИТМО. 19 мая 2015 года сотрудник кафедры общей физиологии Санкт-Петербургского государственного университета Дмитрий Берлов рассказал о механизмах формирования реакции человека на свет и актуальных исследованиях в данной сфере.

Принципы функционирования зрения известны уже давно: сведения о том, что светочувствительные клетки глаза называются палочками и колбочками, входят в школьный курс биологии. Они регистрируют поступающий свет с помощью зрительных пигментов, которые называются родопсин и йодопсин, и на основе переданной в мозг информации человек различает цвет, форму и движение объектов в реальном мире. Однако в конце 90-х ученые выяснили, что для нормального функционирования организма млекопитающих важен еще один фотопигмент – меланопсин, расположенный в некоторых клетках сетчатки. Хотя он и не участвует непосредственно в процессе зрительного восприятия, меланопсин регулирует циркадную ритмику – колебания функций организма в зависимости от времени суток, например, концентрацию гормонов, температуру ядра тела и режим сна и бодрствования.

Дмитрий Берлов отмечает, что особенность меланопсина проявляется в том, что содержащие его клетки наиболее активно реагируют на свет, смещенный в синюю часть видимого спектра. После открытия этого факта появились исследования, подтверждающие более интенсивное влияние насыщенного голубым света на циркадные ритмы животных, чем в случае с белым светом из обычных источников.

Университет ИТМО. Объединённый научный семинар «Влияние светового воздействия на функции организма». 19 мая 2015 г.
Университет ИТМО. Объединённый научный семинар «Влияние светового воздействия на функции организма». 19 мая 2015 г.
По словам эксперта, влияние света на человеческий и животный организмы не ограничивается регуляцией режима сна. Свет является важным модулятором когнитивных функций мозга и влияет на настроение и эмоции, что подтверждают исследования ученых из университетов Льежа, Суррея, Базеля, римского университета Ла Сапиенца и других. Ученые Хайфского университета, в свою очередь, изучали процесс принятия решений в условиях неопределенности. Испытуемым предлагалось делать ставки в симуляторе лотереи, при этом информация выводилась на экран компьютера на красном или зеленом фоне. Оказалось, что в случаях с красным фоном они чаще руководствовались мыслями о том, сколько могут потерять в случае неудачи, а в случае с зеленым – сколько могут выиграть. Похожий эффект выявлен для интенсивности света: при ярком освещении испытуемые проявляют больший альтруизм и охотнее жертвуют деньги на деятельность благотворительных организаций. Кроме того, ряд работ посвящен и негативному воздействию света на человека.

«Свет подавляет синтез мелатонина – очень важного регуляторного гормона, который активирует иммунную систему, замедляет процессы старения, обладает антиоксидантным действием. Есть данные, что мелатонин также снижает интенсивность развития раковых опухолей, то есть избыточная световая стимуляция в ночное время может привести к росту опухоли. У людей, которые работают в ночные смены, риск развития онкологических заболеваний увеличивается с ростом трудового стажа», – рассказывает Дмитрий Берлов.

В связи со всем вышеперечисленным перед жителями крупных городов встает вопрос светового загрязнения. Бесчисленные источники света в мегаполисах проектируют без учета их биологического влияния, которое в том числе зависит от спектральных характеристик. Дмитрий Берлов считает, что ученым предстоит всесторонне изучить вопрос и придумать способы минимизации ущерба.

«Современные стандарты светового оборудования в какой-то мере учитывают биологическое воздействие на человека. Но некоторые наши представления изменились буквально в последние десятилетия, и должная перестройка мышления пока не произошла, – комментирует эксперт. – Для этого нужно развивать сотрудничество ученых, которые исследуют влияние света на людей и животных, и тех, кто занимается урбанистикой, архитектурой и проектированием светового оборудования».

Напомним, что 2015 год был объявлен ЮНЕСКО Международным годом света и световых технологий. В рамках серии тематических мероприятий в Петербурге запланированы конференции «Оптика-2015» и «Световой дизайн-2015», Международный симпозиум по изобразительной голографии и Международный оптический семинар. 1 июля начнет работу выставка Magic of Light, где будут представлены оптические клоны пасхальных яиц Фаберже. За новостями и событиями Международного года света и световых технологий можно следить на официальном сайте мероприятия.

Пресс-служба Университета ИТМО

Архив по годам:
Пресс-служба