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La luce fioca potrebbe renderci meno intelligenti?

Scritto da Leonardo Debbia il 26.02.2018

Secondo una ricerca pionieristica condotta dai neuroscienziati della Michigan State University (MSU), trascorrere troppo tempo in stanze e uffici scarsamente iluminati può modificare la struttura del cervello e incidere sulle capacità di imparare e ricordare.

I ricercatori hanno studiato il cervello dei topi d’erba del Nilo (Arvicanthis niloticus) – roditori che, come gli esseri umani, hanno vita diurna e dormono di notte – dopo averli tenuti per quattro settimane di seguito separati in due gruppi, uno in un ambiente a luce fioca, l’altro in un ambiente a luce intensa.

Connessioni 'dendritiche' nel cervello, evidenziate dalle protrusioni vicino alla linea verde. Differenze delle risposte nei topi esposti a luci soffuse (DLD) dai topi esposti a luce intensa (BLD) (Crediti: Michigan State University)

Connessioni ‘dendritiche’ nel cervello, evidenziate dalle protrusioni vicino alla linea verde. Differenze delle risposte nei topi esposti a luci soffuse (DLD) dai topi esposti a luce intensa (BLD) (Crediti: Michigan State University

Ebbene, i topi esposti alla luce fioca hanno perduto circa il 30 per cento delle capacità dell’ippocampo – la regione del cervello preposta all’apprendimento e alla memoria a breve termine – e hanno risposto con comportamenti inadeguati ad un compito spaziale (come camminare in un labirinto predisposto) cui erano stati precedentemente allenati con successo.

Di contro, i topi esposti alla luce intensa, hanno mostrato un miglioramento significativo nell’esecuzione degli stessi compiti.

Dopo un mese di pausa, gli animali del primo gruppo sono stati esposti alla luce fioca per quattro settimane di continuo, cui sono seguite quattro settimane di esposizione alla luce intensa.

Ebbene, questi animali hanno riacquistato la loro capacità cerebrale e hanno ripreso a svolgere le prestazioni nei compiti loro assegnati, con un recupero pressochè completo.

Lo studio è il primo a dimostrare che i cambiamenti di luce ambientale in un intervallo vissuto normalmente dagli esseri umani, possono implicare cambiamenti strutturali nel cervello.

“Quando abbiamo esposto i topi alla luce fioca, cercando di riprodurre la luminosità di certe giornate grigie, nuvolose o la tipica illuminazione interna di abitazioni e uffici, gli animali hanno mostrato problemi nell’apprendimento spaziale (nella costruzione, cioè di una rappresentazione spaziale dell’ambiente – ndr) ”, ha commentato Antonio Nunez, docente di psicologia alla MSU e co-autore dello studio. “Questa reazione è simile a quanto accade a chi ha difficoltà nel ritrovare la strada per tornare alla propria auto in un parcheggio, dopo aver trascorso qualche ora in un centro commerciale o in un cinema”.

Nunez ha collaborato con Lily Yan, altra docente di psicologia, e con Joel Soler, ricercatore di Neuroscienza comportamentale.

Quest’ultimo è autore di un articolo sulla ricerca, pubblicato sulla rivista medica Hippocampus, in cui riferisce che l’esposizione prolungata dei topi alla luce fioca ha portato a significative riduzioni di una sostanza chiamata fattore neurotrofico cerebrale (o BDNF) – un polipeptide che aiuta a mantenere connessioni e neuroni sani nell’ippocampo e nelle spine dendritiche, le piccole protrusioni che si ramificano dai neuroni in connessioni che permettono ai neuroni di ‘comunicare’ l’uno con l’altro.

“Dato che ci sono meno connessioni in corso, questo comporta una riduzione dell’apprendimento e delle prestazioni della memoria che dipende dall’ippocampo”, afferma Soler. “In altre parole, le luci sofffuse produrrebbero, a lungo andare, un deficit cognitivo”.

E’ interessante specificare che la luce non influenza direttamente l’ippocampo, nel senso che agisce prima in siti interni del cervello, dopo aver attraversato gli occhi.

Yan annuncia che il team di ricerca sta studiando ora un sito nel cervello dei roditori in cui un gruppo di neuroni dell’ipotalamo produce un peptide chiamato oressina, un neurotrasmettitore noto per la sua influenza su una varietà di funzioni cerebrali.

Uno dei principali interrogativi che ora sorgono nei neuroscienziati è: se l’oressina viene somministrata ai topi esposti alla luce debole, i loro cervelli saranno poi in grado di recuperare la funzionalità perduta anche senza essere esposti nuovamente alla luce intensa?

Di sicuro, la ricerca potrebbe avere implicazioni positive per gli anziani e per le persone affette da glaucoma, degenerazione della rétina o deterioramente cognitivo.

“Per chi è affetto da patologie agli occhi che non consentono di ricevere molta luce, potremmo manipolare direttamente questo gruppo di neuroni nel cervello bypassando l’occhio e fornire così gli stessi benefici dell’esposizione alla luce intensa?”, si chiede Yan. “Altra possibilità intravista è il miglioramento della funzione cognitiva nella popolazione anziana e in chi soffre di disturbi neurologici. Chissà che non si possa aiutarli a riprendersi dalla menomazione o a prevenire un ulteriore declino”, dichiara, speranzosa, la ricercatrice.

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